《Advanced Science》：Spatial Transcriptomics Reveals a T Cell-Mediated Microglial Activation Axis of Immune Checkpoint Inhibition-Related Adverse Events in the Brain
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免疫检查点抑制剂（ICI）靶向细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4（CTLA-4）与程序性死亡蛋白1（PD-1），已改变癌症治疗格局，但其包括脑在内的多组织免疫相关不良事件（irAE）机制仍不清楚。ICI通过破坏神经-免疫稳态与突触完整性损害海马依赖记忆功能，但其改变
免疫检查点抑制剂（ICI）靶向细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4（CTLA-4）与程序性死亡蛋白1（PD-1），已改变癌症治疗格局，但其包括脑在内的多组织免疫相关不良事件（irAE）机制仍不清楚。ICI通过破坏神经-免疫稳态与突触完整性损害海马依赖记忆功能，但其改变脑区互作的细胞与分子机制尚不明了。研究人员利用批量RNA测序（bulk RNA-sequencing）与MERFISH空间转录组学在同源小鼠黑色素瘤模型中显示，ICI重塑海马基因表达与细胞组织。肿瘤负荷本身改变脑生理，而ICI特异性改变神经元、小胶质细胞、星形胶质细胞、少突胶质细胞与T细胞的丰度及转录状态，并协同诱导炎症、突触与免疫反应程序。对人类死后脑样本的补充分析证实小胶质细胞激活是ICI治疗脑的关键特征，凸显转化相关性。最后，研究人员利用条件性删除模型表明，T细胞对ICI驱动的小胶质细胞激活不可或缺。综上，研究结果界定T细胞–小胶质细胞对话轴为脑irAE病理生理的驱动机制，并提供高分辨率空间模型以理解ICI解抑抗肿瘤免疫时的神经炎症响应。
《Advanced Science》刊发的该项研究，聚焦免疫检查点抑制剂（ICI，immune checkpoint inhibitor）在脑内引发的免疫相关不良事件（irAE，immune-related adverse event）。研究背景方面，靶向程序性死亡蛋白1（PD-1）与细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4（CTLA-4）的ICI虽重塑抗肿瘤免疫，但脑内神经认知与神经炎症并发症机制长期未被阐明；临床可见认知下降、脑炎、脱髓鞘等表现，而临床前研究虽提示小胶质细胞（microglia）激活是关键标志，但ICI如何空间性组织胶质与免疫细胞、进而损害海马依赖功能仍属空白，因此亟需高分辨率空间框架界定细胞互作与T细胞作用。
研究人员以同源小鼠黑色素瘤模型联合抗CTLA-4与抗PD-1组合ICI（Combi-ICI），整合批量RNA测序、MERFISH空间转录组学、小鼠及人死后脑免疫荧光、条件性T细胞耗竭（Cd4-Cre± DTR+/?即T-DTR小鼠）等手段，证明ICI与肿瘤负荷共同重塑海马神经免疫格局，界定T细胞–小胶质细胞轴为脑irAE驱动机制，并具有人脑样本转化验证价值。
关键技术方法上，研究人员使用四组小鼠：对照、对照加ICI、黑色素瘤、黑色素瘤加ICI；人样本为慕尼黑/弗赖堡来源死后额叶皮质，含ICI治疗组与非癌非治疗对照组。技术包括批量RNA测序作全组织转录画像，MERFISH定制300基因面板作海马单细胞空间定位与最近邻分析，双免疫荧光结合共聚焦与Imaris三维体素定量，以及T-DTR小鼠白喉毒素（DT）诱导T细胞删除后评估小胶质激活（IBA1/CD68）。
3.1 海马RNA测序揭示黑色素瘤负荷相关神经炎症通路中ICI驱动的改变：研究人员通过批量RNA测序发现，黑色素瘤组有独特转录特征，Melanoma+ICI组相对Melanoma组广泛下调基因但相对Control+ICI仍上调多数基因；Adora2a、Cd4、Ptprv为肿瘤持续核心程序，小胶质MHC-II相关H2-eb1/H2-ab1/H2-aa与Ctsd升高，说明ICI未逆转肿瘤相关神经炎症。
3.2 空间转录组学揭示海马各亚区区域特异性细胞组织与转录多样性：MERFISH显示CA1、CA3、齿状回（DG）、下托（Subiculum）中兴奋/抑制神经元与非神经元分布差异；T细胞–小胶质细胞最近邻距离在Control+ICI（12.54 μm）与Melanoma+ICI（14.40 μm）更短，提示ICI促成局部神经免疫邻近区。
3.3 ICI治疗驱动协调的T细胞–小胶质细胞炎症轴：微胶质分16簇、T细胞分16簇；M4/M11高表达Aif1与Fcgr3（小胶质激活/极化相关），T7簇受黑色素瘤与ICI双重影响，说明两者协同进入促炎与激活状态。
3.4 小胶质激活是ICI治疗后促炎失调关键驱动：M2/M4/M8/M11在肿瘤与ICI组富集；Hexb在Melanoma组弱上调、在ICI组恢复，Gpr84在病理组上调，显示稳态程序破坏与激活并存。
3.5 ICI治疗刺激T细胞与NF-κB介导的炎症反应：T14在Control+ICI近100%表达Havcr2；Melanoma组Nfkb1下调示耗竭，Melanoma+ICI部分恢复Cd3e/Nfkb1且Lag3持续高表达，表明T细胞活化被ICI重编程。
3.6 ICI治疗改变星形胶质细胞稳态标记：A5/A8/A13随条件漂移；Gja1、GFAP在ICI组上调示星形胶质增生，Gclc与Amigo2下调示抗氧化/抗炎状态紊乱。
3.7 ICI治疗抵消黑色素瘤相关少突胶质细胞失调：O1/O8/O10条件特异性改变；Melanoma+ICI中Sox10、Myrf、Unc5b回升，Mag/Plp1/Mog/Mal/Opalin等髓鞘基因保留，说明ICI可部分补偿肿瘤所致髓鞘稳态损伤。
3.8 ICI治疗患者死后脑免疫荧光分析辨识胶质稳态失调：人额叶皮质中CD16/FCGR3+TREM2与SOX10+MBP体素体积升高，MBP单独信号下降，GFAP/SERPINA3共标在非癌对照更高，验证小鼠中胶质激活表型可平移至人脑。
3.9 T细胞是ICI相关小胶质激活所必需：T-DTR小鼠经DT删除T细胞后，ICI不再引发CD68+IBA1+小胶质激活，证明T细胞位于小胶质激活上游。
讨论与结论部分总结：研究人员指出，肿瘤负荷与ICI分别且协同扰动海马神经免疫；空间转录组学首次在高分辨率层面把T细胞空间邻近、小胶质激活态、胶质重编程联成轴。人脑证据使发现具备临床转化意义。结论为：T cell–microglia crosstalk axis is a driving mechanism of the pathophysiology of irAEs in the brain，and the study provides a high-resolution spatial model for understanding neuroinflammatory responses during ICI-induced unleashing of anti-tumor immunity；即T细胞–小胶质细胞互作轴是脑内irAE病理生理的驱动机制，该研究为理解ICI解抑抗肿瘤免疫过程中的神经炎症响应提供了高分辨率空间模型。
