单细胞与批量RNA测序整合分析揭示食管鳞癌新辅助免疫化疗响应的肿瘤微环境特征

这篇研究通过整合单细胞RNA测序(scRNA-seq)和批量RNA测序(bulk RNA-seq)数据，系统解析了食管鳞癌(ESCC)患者对新辅助免疫化疗(NACI)的响应机制。研究发现，无应答者(NCR)的基线肿瘤微环境(TME)中CD20+B细胞的MHC-II分子表达缺失、CXCL13+T细胞减少，且富含免疫抑制性CD68+CD163+巨噬细胞和POSTN+成纤维细胞。该研究为ESCC精准治疗提供了新的靶点和理论依据。

1 背景

食管鳞癌(ESCC)是全球第六大癌症死因，五年生存率不足20%。新辅助免疫化疗(NACI)虽展现出潜力，但仅部分患者获益。肿瘤微环境(TME)的动态变化是影响疗效的关键，但其机制尚未阐明。本研究通过整合76例ESCC患者的512,736个单细胞数据，首次系统描绘了NACI响应与抵抗的TME特征。

2 方法

研究整合了5个scRNA-seq数据集（含7例NACI治疗和69例单纯手术患者）及179例bulk RNA-seq数据。采用Seurat进行细胞分群，Harmony去批次效应，CellChat分析细胞互作，SCENIC预测转录因子活性。通过多重免疫荧光(mIF)验证关键靶点空间分布。

3 结果

3.1 B细胞抗原提呈功能障碍

NCR患者基线TME中，B细胞的HLA-DQA2/HLA-DMB表达显著降低，导致抗原提呈能力缺陷。mIF证实其免疫球蛋白(IGHG4/IGHD/IGHM)表达缺失，提示B细胞功能受损是NACI抵抗的重要因素。

3.2 CXCL13⁺T细胞的枢纽作用

响应者(CR)的CD4_Tfh和CD8_Tex细胞高表达CXCL13和PDCD1，通过CXCL13-CXCR5轴招募B细胞形成三级淋巴结构(TLS)。mIF显示CXCL13⁺PD1⁺T细胞与CD20⁺B细胞在TLS中共定位，且CXCL13高表达者预后更佳。

3.3 巨噬细胞的免疫抑制重塑

CD68⁺CD163⁺巨噬细胞(Macro-C2)在NCR患者治疗后富集，通过LGALS9-CD44/CD45通路抑制T细胞功能。这类M2样巨噬细胞与POSTN⁺成纤维细胞正相关，共同构建免疫抑制性TME。

3.4 POSTN⁺成纤维细胞的屏障效应

胶原基质中的POSTN⁺癌症相关成纤维细胞(CAF)阻碍淋巴细胞浸润，并与巨噬细胞互作。IHC显示POSTN⁺区域B/T细胞浸润减少，提示其物理屏障和免疫调节双重作用。

3.5 肿瘤细胞的适应性进化

NCR患者的恶性上皮细胞高表达抗氧化基因(AKR1C2/GSTM3)和干细胞标志(PTN)。SCENIC分析揭示转录因子NFE2L2和FOSL1的激活，驱动氧化应激抵抗和上皮-间质转化(EMT)。

4 讨论

研究首次绘制了ESCC-NACI响应的单细胞图谱，提出"B细胞-TLS-巨噬细胞-成纤维细胞"调控网络。CXCL13⁺T细胞和POSTN⁺CAF可作为疗效预测标志物，而靶向MHC-II、LGALS9或抗氧化通路或能逆转治疗抵抗。

5 结论

该研究为ESCC精准治疗提供新视角：增强B细胞抗原提呈、靶向CXCL13-CXCR5轴或抑制POSTN⁺CAF-M2巨噬细胞轴，可能是突破NACI瓶颈的有效策略。