靶向治疗诱导的细胞外基质重塑在黑色素瘤残留病灶中构建免疫屏障的机制与干预策略

这篇综述揭示了靶向治疗（BRAF/MEKi）诱导的细胞外基质（ECM）重塑在黑色素瘤残留病灶阶段形成物理性免疫屏障的关键机制，通过胶原沉积阻碍CD8+ T细胞浸润，并提出ECM靶向干预可逆转免疫排斥、延缓耐药的新策略。

　　

摘要

研究首次系统阐释了BRAF/MEK抑制剂（BRAF/MEKi）治疗期间，黑色素瘤细胞与癌症相关成纤维细胞协同诱导的细胞外基质（ECM）动态重塑过程。通过免疫健全小鼠模型和时序转录组分析，发现残留病灶阶段特异性上调胶原（COL1A1等）等ECM相关基因，形成致密物理屏障，导致CD8⁺ T细胞空间排斥。临床数据证实该机制与患者生存负相关，而靶向胶原形成的药物（DHB/BAPN）可恢复T细胞浸润并延缓耐药。

1 引言

黑色素瘤靶向治疗耐药常归因于肿瘤细胞内在变异，但微环境（TME）的适应性改变未被充分认知。研究聚焦于治疗耐受性残留病灶（MRD）——介于肿瘤消退与显性耐药间的关键过渡期。利用BRAF^V600E突变小鼠模型，揭示ECM重构通过物理隔绝CD8⁺ T细胞，创造免疫豁免微环境，为联合治疗提供新靶点。

2 结果

2.1 耐药性黑色素瘤的转录特征

通过负向分选富集肿瘤细胞与成纤维细胞进行RNA测序，发现残留病灶阶段特异性上调169个基因（如胶原家族），下调21个基因。主成分分析显示消退期与残留期转录谱显著分离，提示ECM重构是耐药过渡期的核心特征。

2.2 ECM重构的时空动态

基因富集分析显示"ECM组织"通路显著激活（p<0.001）。免疫荧光和天狼星红染色证实：

• •

  胶原面积在残留期增加3.2倍（p<0.01）

• •

  成熟胶原纤维（红/橙双折射）比例提升至67%

• •

  耐药肿瘤胶原含量仍高于未治疗组，证实治疗特异性诱导

2.3 临床转化证据

分析GSE75299/GSE50535数据集发现：

• •

  患者治疗中COL1A1表达上升2.1-3.8倍

• •

  胶原基因与CD8⁺ T细胞浸润呈显著负相关（R=-0.43）

2.4 ECM靶向治疗策略

在肿瘤最小残留期（治疗第10天）介入：

• •

  胶原羟化酶抑制剂DHB延迟耐药21天（p<0.001）

• •

  交联抑制剂BAPN延长无进展生存期18天

• •

  双光子显微镜显示药物处理后胶原纤维密度降低54%

2.5 免疫排斥的空间证据

共聚焦成像揭示：

• •

  CD8⁺ T细胞在低胶原区（<15%覆盖率）富集5.7倍

• •

  DHB治疗使T细胞分布均匀性提升2.3倍

2.6 机制验证

CD8⁺ T细胞清除实验证实：

• •

  DHB的疗效完全依赖T细胞（p<0.01）

• •

  NK细胞耗竭不影响治疗效果，显示机制特异性

3 讨论

突破性地将ECM重塑与免疫监视关联：

1. 1.

   定义残留病灶为"可干预的基质免疫屏障窗口期"

2. 2.

   揭示胶原空间阻隔是靶向治疗协同免疫治疗的障碍

3. 3.

   提出"ECM-免疫"双靶向的时序治疗范式

局限性包括缺乏晚期耐药样本测序数据，但研究为黑色素瘤联合治疗提供了理论框架——通过基质调节打破物理免疫屏障，可能拓展至其他实体瘤治疗。

4 实验方法

关键技术包括：

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  YUMM1.7同源移植模型构建

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  流式分选（CD45^-/S100B⁺细胞富集）

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  偏振光胶原成熟度分析

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  TIDE算法解析临床数据集