综述：单细胞视角下三阴性乳腺癌免疫治疗研究进展

《Critical Reviews in Oncology/Hematology》：Research Progress on Immunotherapeutics for Triple-Negative Breast Cancer from a Single-cell Perspective

本综述系统梳理了单细胞及空间多组学技术如何揭示三阴性乳腺癌（TNBC）肿瘤微环境（TME）的高度异质性，并深入探讨了免疫检查点抑制剂（如抗PD-1/PD-L1、抗CTLA-4）、过继性细胞疗法（如CAR-T）和肿瘤疫苗等免疫治疗策略的作用机制、临床进展及耐药性。文章强调了从“肿瘤特征”到“治疗反应与耐药”的单细胞研究框架，为TNBC的精准免疫治疗提供了新视角和转化方向。

　　

1. 引言

三阴性乳腺癌（TNBC）是乳腺癌中最具侵袭性的亚型，因其缺乏雌激素受体（ER）、孕激素受体（PR）和人表皮生长因子受体2（HER2）的表达，对内分泌治疗和靶向HER2的治疗不敏感。化疗仍是其主要治疗手段，但许多患者会出现耐药或复发。在此背景下，免疫治疗为TNBC提供了新的治疗机遇。近年来，单细胞和空间多组学技术，如单细胞RNA测序（scRNA-seq）、单细胞ATAC测序（scATAC-seq）和空间转录组学（ST），以前所未有的分辨率揭示了TNBC的肿瘤微环境（TME）异质性、免疫细胞动态及治疗耐药机制，为开发更有效的免疫治疗策略奠定了坚实基础。

2. TNBC的异质性

TNBC的高度异质性是导致治疗耐药和高复发率的关键因素。早期研究通过批量转录组分析将TNBC分为不同的分子亚型，如基底样1型（BL1）、基底样2型（BL2）、间质型（M）等。单细胞技术的应用使研究者能够解析肿瘤内不同细胞亚群的共存现象，证实了TNBC在单个肿瘤内部也存在显著的异质性。空间转录组学进一步揭示了不同TNBC亚型具有独特的空间形态特征，例如LAR和MSL亚型表现为小而代谢活跃的肿瘤灶，而BL和IM亚型则形成大而高度增殖的肿瘤区域。这些发现深化了我们对TNBC异质性的理解，为精准免疫治疗提供了依据。

3. 单细胞与空间组学技术的应用

单细胞测序技术的发展经历了从低通量手动操作到高通量微滴技术的飞跃。Unique Molecular Identifiers (UMIs) 的引入提高了基因表达定量的准确性。scRNA-seq能够系统分析细胞异质性，识别稀有的耐药或转移细胞亚群；scATAC-seq则揭示了表观遗传调控机制；而空间转录组学（ST）弥补了传统单细胞技术丢失空间信息的不足，能够解析TME中细胞的空间分布和相互作用网络。这些技术的整合应用，成功鉴定出TNBC中关键的致病细胞亚群、细胞间通讯网络以及肿瘤进展的动态演化规律，为靶点发现和药物开发提供了强大工具。

4. 单细胞视角下的TNBC免疫治疗耐药

TNBC的免疫治疗耐药与TME中多种细胞成分密切相关。

4.1. 巨噬细胞异质性与免疫治疗耐药

肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）是TME中最丰富的免疫细胞之一，其中M2型TAMs具有免疫抑制和促肿瘤功能。单细胞研究发现了TNBC中特定的巨噬细胞亚群，如STAB1⁺TREM2^high脂质相关巨噬细胞（LAMs），该亚群表现出强烈的免疫抑制特征，并与PD-1抑制剂耐药相关。表观遗传学研究进一步揭示，MORF4L2通过促进组蛋白H4K12乙酰化，激活CSF1转录，驱动巨噬细胞M2极化和TAM积聚，从而诱导免疫耐受。靶向CSF1R可逆转此耐药通路。

4.2. 耗竭CD8⁺T细胞（T_EX）与免疫治疗反应

CD8⁺T细胞是抗肿瘤免疫的关键效应细胞，但在TNBC TME中常呈现功能耗竭状态。T_EX特征性地共表达PD-1、CTLA-4、LAG3等多种抑制性受体。研究发现，TCF1⁺PD-1⁺干细胞样T细胞是免疫检查点阻断（ICB）疗效的关键决定因素，它们能够自我更新并分化为效应T细胞。单细胞分析表明，TNBC中T_EX比例高于其他亚型，且浆细胞可通过LGALS9-HAVCR2等信号轴加剧T细胞耗竭。

4.3. 癌症相关成纤维细胞（CAFs）作为免疫抑制微环境的构建者

CAFs是TNBC TME中重要的基质细胞，具有高度异质性。单细胞研究将CAFs分为不同亚型，如iCAF和myCAF。iCAF可通过CXCL12-CXCR4、C5-C5AR1、TGFβ1-TGFBR1等信号轴招募Tregs、激活髓系抑制细胞，驱动免疫抑制。空间转录组学发现，ECM-myCAF、TGFβ-myCAF等亚型与TREM2⁺TAMs等免疫抑制细胞在空间上共定位，形成稳定的免疫抑制生态位，影响免疫治疗效果。

4.4. 肥大细胞作为背景依赖的免疫调节者

肥大细胞在TNBC中的作用复杂。研究发现了一类具有抗原呈递特征的CD74⁺抗原呈递肥大细胞（apMCs），其高水平与病理完全缓解（pCR）和生存期延长相关。apMCs定位于三级淋巴结构（TLS）中，能增强抗原特异性T细胞活化。抗过敏药物色甘酸钠可增强apMCs功能，与PD-1抑制剂联用可克服耐药。

4.5. 静息癌细胞（QCCs）作为驱动治疗耐药的免疫逃逸生态位

一部分癌细胞通过进入静息状态（QCCs）来逃避免疫清除。QCCs增殖活性低，具有独特的代谢特征，形成局部“静息生态位”。该生态位内免疫细胞浸润减少，CD8⁺T细胞功能受损，并富含免疫抑制性成纤维细胞和功能失调的树突状细胞（DCs）。QCCs还具有强大的肿瘤起始和再生潜力，是导致免疫治疗耐药和肿瘤复发的关键因素。

5. 单细胞视角下的TNBC免疫治疗药物

5.1. 基于抗PD-1/PD-L1的免疫治疗

PD-1/PD-L1抑制剂（如帕博利珠单抗、阿特珠单抗、特瑞普利单抗）通过阻断PD-1/PD-L1通路，恢复T细胞抗肿瘤活性。临床研究表明，帕博利珠单抗联合化疗用于早期TNBC新辅助治疗可显著提高pCR率和总生存期（OS）。单细胞技术揭示了治疗响应者与无响应者TME的差异，如响应者中PD-1^highT细胞减少，组织驻留记忆T细胞（TRM）增加。研究还发现紫杉醇（PTX）可通过结合TLR4增强TAMs的抗原呈递能力，从而增敏PD-1抑制剂疗效。

5.2. 基于抗CTLA-4的免疫治疗

CTLA-4抑制剂（如伊匹木单抗）通过阻断CTLA-4与CD80/CD86的结合，削弱Tregs的抑制功能，增强T细胞活化。单细胞分析发现，肿瘤内TCF1⁺PD-1⁺干细胞样CD8⁺T细胞和滤泡辅助性T细胞（Tfh）的丰度与抗CTLA-4治疗响应相关。双特异性抗体（BsAbs）同时靶向PD-1/PD-L1和CTLA-4，显示出协同抗肿瘤潜力。

5.3. 过继细胞免疫治疗

过继细胞治疗（ACT）如CAR-T和CAR-NK疗法，通过改造患者自身的免疫细胞来靶向攻击肿瘤。针对TNBC相关抗原ROR1、TROP2等的CAR-T疗法已在早期临床试验中探索。单细胞测序发现，高肿瘤负荷可导致CAR-T线粒体功能障碍和耗竭，使用线粒体自噬激动剂或联合靶向CAFs的CAR-T（如靶向FAP）可改善疗效。

5.4. 肿瘤疫苗免疫治疗

肿瘤疫苗通过引入肿瘤相关抗原（TAAs）激活抗肿瘤免疫。针对HER2衍生肽AE37、MUC1 mRNA纳米疫苗等策略在TNBC中显示出潜力。单细胞技术可用于分析疫苗注射前后患者免疫细胞的变化，识别预测疫苗疗效的生物标志物，例如特定的T细胞亚群比例和信号通路活性。联合CTLA-4抑制剂可进一步增强疫苗诱导的免疫反应。

6. 总结与未来展望

单细胞和空间多组学技术极大地深化了我们对TNBC TME异质性和免疫治疗耐药机制的理解。这些技术能够精准解析免疫细胞动态、细胞间相互作用及空间分布，为靶点发现、生物标志物鉴定、患者分层和联合治疗策略优化提供了强大支持。未来，多组学技术的进一步整合、人工智能（AI）辅助的数据挖掘、纵向动态监测以及针对特定耐药细胞亚群和空间生态位的靶向策略，将推动TNBC免疫治疗迈向更加精准和个性化的新时代。