单细胞分辨率下胰腺癌转移前多部位免疫图谱平台的构建与应用

本研究针对胰腺导管腺癌(PDAC)肝转移机制不明的难题，开发了首个整合肿瘤、外周循环和转移前肝脏的多部位单细胞测序平台。通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)和TCR测序技术，系统解析了32种免疫细胞亚群的分布特征，发现肝脏中存在高度活化的调节性T细胞(Tregs)和M1型巨噬细胞极化现象，并成功追踪到肿瘤反应性T细胞克隆。该研究为PDAC转移预警和免疫治疗靶点筛选提供了创新技术路径。

　　

胰腺导管腺癌(PDAC)被称为"癌中之王"，其肝转移发生率高达80%，是导致患者死亡的主要原因。尽管近年来免疫治疗在多种肿瘤中取得突破，但PDAC始终表现出惊人的治疗抵抗性。这种困境背后隐藏着两个关键科学问题：一是肝脏作为PDAC最常见的转移靶器官，其免疫微环境如何被"驯化"为适合肿瘤细胞定植的"沃土"；二是肿瘤特异性免疫反应为何在PDAC中如此微弱。传统研究多局限于肿瘤局部微环境分析，而忽视了系统性免疫变化，特别是转移前器官的免疫重塑过程。

为解决这一难题，Elishama N. Kanu团队在《Cancer Immunology, Immunotherapy》发表创新研究，建立了首个覆盖肿瘤、外周血和转移前肝脏的多部位免疫分析平台。研究团队收集了3例局限性PDAC患者的配对样本，通过CD45+免疫细胞分选结合10×Genomics单细胞测序技术，获得85,748个高质量免疫细胞的转录组和TCR数据。运用Seurat软件进行数据整合和聚类分析，并通过基因集富集分析(GSEA)和克隆追踪技术揭示不同部位的免疫特征。

多部位免疫图谱构建

研究首先验证了1 cm³肝活检样本的代表性，通过三重复取样证实肝内免疫组成高度一致。整合分析鉴定出32个免疫细胞亚群，其中7个具有组织特异性分布特征：肝脏富含组织驻留NK细胞(占20.4%)和效应记忆CD8⁺ T细胞(9.3%)，肿瘤中调节性T细胞(Tregs)比例显著升高(7.8%)，而外周血以初始/中央记忆CD4⁺ T细胞为主(32.9%)。

功能表型异质性解析

通过比较转录组特征发现，肝脏CD8⁺ T细胞高表达激活标志物JUNB和CXCR6，呈现效应细胞特征；而肿瘤内同类细胞则上调耗竭标志物ENTPD1(CD39)和DUSP4。最具突破性的发现是：肝脏Tregs表现出超乎预期的活跃状态，其CXCR3和CCL5等迁移相关基因表达甚至高于肿瘤内Tregs。巨噬细胞分析显示，肝脏呈现促炎性M1极化特征，而肿瘤微环境则富集M2型标志物APOE和CD163。

TCR克隆动态追踪

克隆扩增分析揭示，肿瘤内存在显著的特异性Treg克隆扩增现象。虽然80%的肿瘤浸润T细胞克隆可在外周血或肝脏中检测到，但其中34%对应已知病毒抗原反应克隆，证实PDAC中存在大量"旁观者"T细胞。研究者应用Lowery和Zheng等开发的预测模型，鉴定出26个可能具有肿瘤反应性的TCR克隆，这些克隆在肝脏中的出现为转移预警提供了潜在标志物。

该研究的核心价值在于建立了可标准化推广的多部位免疫分析流程，其技术框架已被纳入两项正在开展的临床试验：一项探索肝动脉化疗对局部PDAC的疗效，另一项开发基于新抗原的T细胞疗法。特别值得注意的是，研究发现转移前肝脏已存在独特的免疫抑制特征，这为解释PDAC肝转移倾向性提供了全新视角。通过单细胞分辨率下的克隆追踪技术，首次在人体证实了肿瘤特异性T细胞向转移前器官的迁移现象，为开发针对转移过程的拦截治疗策略奠定了理论基础。未来扩大样本量的研究将进一步验证这些免疫特征与临床预后的关联，推动PDAC精准免疫治疗的发展。