多组学分析揭示TNFRSF18作为结直肠癌中CD8+ T细胞耗竭新标志物及肿瘤-免疫动态演变机制

这篇研究通过整合单细胞转录组测序（scRNA-seq）、单细胞T细胞受体测序（scVDJ-seq）和空间转录组学（ST），系统揭示了结直肠癌（CRC）进展中CD8+ T细胞耗竭的动态特征，首次鉴定TNFRSF18为优于CXCL13的耗竭标志物，并发现肿瘤细胞核糖体干细胞特性（RPS7/RPL8/RPL30）通过干扰TNF信号通路促进免疫逃逸，为精准免疫治疗提供新靶点。

　　

1 引言

结直肠癌（CRC）作为全球高发的消化系统恶性肿瘤，其进展与CD8⁺ T细胞耗竭密切相关。传统TNM分期虽能评估肿瘤解剖学范围，但无法反映免疫微环境的动态演变。本研究通过多组学技术，首次揭示TNFRSF18在CD8⁺ T细胞耗竭中的核心作用，并阐明肿瘤细胞核糖体干细胞特性介导的免疫逃逸机制。

2 材料与方法

团队收集6例不同TNM分期CRC患者的肿瘤及癌旁组织（共20样本），整合scRNA-seq、scVDJ-seq和ST技术。采用Seurat进行细胞聚类，Monocle2拟时序分析追踪T细胞分化轨迹，CellChat解析细胞间通讯网络，并通过免疫荧光和公共数据集验证关键发现。

3 结果

3.1 CD8⁺ T细胞耗竭的阶段性特征

随着TNM分期进展（T2→T4），CD8⁺ T细胞呈现动态耗竭特征：耗竭标志物TNFRSF18表达逐渐降低，而CXCL13显著升高。单细胞数据ROC曲线显示，TNFRSF18（AUC=0.91）较CXCL13（AUC=0.83）更能精准预测耗竭状态。

3.2 TNFRSF18的功能机制

过表达实验证实TNFRSF18可抑制Jurkat细胞的IFN-γ和TNF-α分泌。scVDJ-seq显示TNFRSF18⁺ CD8⁺ T细胞克隆扩增能力增强，但通过TNF-TNFRSF1B信号通路促进免疫抑制微环境形成。

3.3 肿瘤干细胞特性与免疫逃逸

CytoTRACE分析发现恶性细胞高表达核糖体基因（RPS7/RPL8/RPL30），其干细胞评分（0.83）显著高于正常上皮细胞（0.35）。空间转录组显示，高干细胞特性肿瘤细胞（HST）对TNF信号介导的免疫杀伤具有抵抗性，与患者不良预后相关。

3.4 多组学验证

独立公共数据集（n=15）验证了TNFRSF18在耗竭T细胞的特异性，GEPIA数据库显示RPS7/RPL30在THYM、DLBC等多种肿瘤中高表达。免疫荧光证实TNFRSF18与经典耗竭标志物TOX在肿瘤区域共定位（Pearson's r>0.6）。

4 讨论

本研究构建了CRC中"TNFRSF18-核糖体干细胞轴"的免疫逃逸模型：晚期肿瘤通过下调TNFRSF18削弱T细胞毒性，同时上调RPS7等基因维持干细胞特性，形成双重免疫抑制屏障。靶向该轴可能突破现有免疫治疗瓶颈，为TNM分期个体化治疗提供新策略。

作者贡献与致谢

苏州大学附属第二医院团队完成主要实验，国家自然科学基金（31470840）和江苏省科技计划（BK20232046）资助。所有数据及分析代码已开源。