单细胞RNA测序揭示结直肠癌中TGFβ1+调节性T细胞介导免疫抑制微环境的关键机制

这篇综述通过整合单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据，系统解析了结直肠癌（CRC）中TGFβ1+调节性T细胞（Treg）通过KLRB1-CLEC2D、LGALS9-HAVCR2等关键配体-受体互作驱动CD8+ T细胞功能耗竭的机制，为靶向Treg的免疫治疗策略提供了新思路。

　　

ABSTRACT

结直肠癌（CRC）的免疫微环境调控机制是治疗突破的关键。本研究整合GSE164522等3个单细胞数据集，首次揭示低分化腺癌（LDCA）中TGFβ1⁺ Treg通过增强免疫抑制信号和自增殖能力，主导晚期CRC免疫逃逸的动态过程。

1 Introduction

CRC的免疫治疗困境与肿瘤微环境（TME）中调节性T细胞（Treg）的异质性密切相关。既往研究多聚焦整体Treg功能，而本研究通过单细胞技术解析TGFβ1⁺亚群在驱动CD8⁺ T细胞耗竭中的特异性作用，填补了领域空白。

2 Methods

采用scanpy和harmony整合3个GEO数据集，经严格质控（nUMI>700，线粒体基因<20%）后，通过拟时序分析和CellChat揭示Treg-CD8⁺ T细胞互作网络。实验验证采用多色免疫荧光（FOXP3⁺TGFβ1⁺共标）。

3 Results

3.1 细胞景观特征

127,342个单细胞聚类显示：LDCA中T细胞比例显著增加（图1E），而肿瘤细胞减少，提示分化程度比TNM分期更影响免疫组成。

3.2 Treg功能重编程

LDCA中Treg高表达RGS1、HSPA1A等预后不良基因（图2D），通路富集显示其同时激活免疫抑制（如NF-κB信号）和增殖分化相关通路（图2G）。

3.3 TGFβ1⁺ Treg亚群崛起

该亚群在LDCA中扩增4.3倍（图3C），免疫荧光验证其空间分布（图3D）。ssGSEA显示其兼具强增殖（PCNA⁺）和免疫负调控（CTLA4⁺）双重特性（图3G）。

3.4 动态演化机制

拟时序分析揭示TGFβ1⁺ Treg在晚期主导（图4F），伴随PDCD1、MKI67等基因持续上调（图4G），形成"自我强化"的免疫抑制-增殖循环。

3.5 关键细胞互作

CellChat发现TGFβ1⁺ Treg通过LGALS9-HAVCR2（TIM-3通路）等三对配体-受体最强效抑制CD8⁺ T细胞（图5D），信号强度在LDCA中提升2.1倍（图5E）。

3.6 CD8⁺ T细胞命运

拟时序轨迹显示晚期CD8⁺ T细胞同时出现耗竭（LAG3⁺）和凋亡（CASP3⁺）特征（图6C），功能富集证实细胞毒性通路被系统性抑制（图6F）。

4 Discusssion

相比既往研究，本工作有三点突破：①首次明确TGFβ1⁺亚群是Treg功能异质性的核心载体；②揭示配体-受体互作而非仅细胞因子介导CD8⁺ T细胞耗竭；③提出肿瘤分化程度可作为免疫治疗疗效预测指标。

5 Conclusion

研究证实靶向TGFβ1⁺ Treg的LGALS9-HAVCR2等通路可逆转T细胞耗竭，为开发新一代CRC免疫联合疗法提供理论依据。