综述:空间组织的巨噬细胞-T细胞互作在宫颈癌中:来自单细胞和空间组学的见解

《Frontiers in Immunology》:Spatially organized macrophage–T-cell crosstalk in cervical cancer: insights from single-cell and spatial omics

【字体: 时间:2026年07月16日 来源:Frontiers in Immunology 7.0

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  免疫治疗(immunotherapy)已改变了晚期宫颈癌的治疗格局,但临床获益仍受限于高度异质性且免疫抑制的肿瘤微环境(immunosuppressive tumor microenvironment)。传统的二元M1/M2巨噬细胞极化(M1/M2 macro

  
免疫治疗(immunotherapy)已改变了晚期宫颈癌的治疗格局,但临床获益仍受限于高度异质性且免疫抑制的肿瘤微环境(immunosuppressive tumor microenvironment)。传统的二元M1/M2巨噬细胞极化(M1/M2 macrophage polarization)以及仅通过检查点(checkpoint)表达解释T细胞(T-cell)功能障碍的模型,不足以捕捉驱动免疫逃逸(immune evasion)的局部细胞间动态。单细胞(single-cell)和空间多组学(spatial multi-omics)的最新进展已从根本上重塑了对该格局的理解。在本综述中,研究人员综合新兴的高维图谱,将巨噬细胞-T细胞交互(macrophage–T-cell crosstalk)从简单的配体-受体相互作用(ligand–receptor interactions)重构为空间组织的生态模型(spatially organized ecological model)。研究人员强调了向高分辨髓系程序(myeloid programs)的范式转变,特别是SPP1+和C1QC+巨噬细胞状态(macrophage states),并讨论了这些程序如何与基质屏障(stromal barriers)、调节性T细胞(regulatory T cells)及代谢检查点(metabolic checkpoints)相互作用,以在抑制性微环境(suppressive niches)中限制、排除或功能性约束效应T细胞(effector T cells)。至关重要的是,研究人员将持续性高危人乳头瘤病毒(high-risk human papillomavirus, HPV)感染不仅定位为一个起始致癌触发因素,更是一个上游且持续的重编程者,它重新布线先天免疫感知(innate immune sensing),包括依赖背景的cGAS–STING相关回路(cGAS–STING-related circuits),以稳定疾病进展过程中的局部免疫耐受(local immune tolerance)。最后,研究人员提出了转化策略(translational strategies),将复杂的多组学图谱提炼为与病理兼容的预后和预测性生物标志物特征(prognostic and predictive biomarker signatures)。最终,通过解读这些空间组织的网络,本综述旨在提供可操作的转化见解,以靶向巨噬细胞脆弱性、指导生物标志物驱动的联合免疫治疗(biomarker-driven combinatorial immunotherapies),并克服宫颈癌中的免疫抵抗(immune resistance)。
**1 引言(Introduction)**
1.1 临床挑战(Clinical challenge):HPV相关宫颈癌中免疫背景依赖的抵抗(immune-context-dependent resistance)
宫颈癌仍为全球主要健康负担,是女性癌症相关发病率和死亡率的主要原因之一。近年来,针对局部进展、复发和转移性疾病的治疗方案有所扩展,包括免疫检查点阻断(immune checkpoint blockade)、帕博利珠单抗(pembrolizumab)为基础的化放疗或化学免疫治疗、组织因子导向的抗体-药物偶联物(antibody–drug conjugates)如tisotumab vedotin,以及双特异性抗体策略如cadonilimab。然而,持久获益仍仅限于部分患者,且原发性和获得性抵抗频繁出现。这些观察表明治疗失败不仅由肿瘤内在改变(tumor-intrinsic alterations)塑造,还受宫颈肿瘤演化的免疫背景影响。持续性高危人乳头瘤病毒(high-risk human papillomavirus, HPV)感染提供宫颈癌的定义性生物学背景。HPV E6/E7驱动的转化可扰乱抗原呈递(antigen presentation)、干扰素信号(interferon signaling)、上皮炎症程序和局部免疫耐受,创造出一种病毒抗原性与渐进性免疫功能障碍共存的矛盾环境。因此,一个核心未解决问题是:一个免疫原性病毒相关肿瘤如何组织成治疗抵抗且免疫抑制的微环境。

1.2 概念转变(Conceptual shift):从平均免疫浸润到细胞状态和空间分辨程序(cell-state and spatially resolved programs)
传统免疫分析提供了宫颈癌肿瘤免疫微环境的重要信息,但群体平均测量无法完全解析稀有细胞状态、发育轨迹或空间限制的细胞-细胞相互作用。这一限制对肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophages, TAMs)尤为重要。虽然M1/M2框架仍有历史价值,但近期单细胞研究表明人类TAMs应被理解为背景依赖的转录程序(context-dependent transcriptional programs)而非固定极化状态。这些程序包括炎症性、干扰素响应、抗原呈递、脂质代谢、组织重塑、SPP1相关和TREM2表达巨噬细胞状态,这些无法仅通过常规极化标志物可靠捕获。T细胞(T-cells)也需要类似细化。CD8+ T细胞丰度并不必然指示有效的抗肿瘤免疫,因为肿瘤浸润T细胞可能在缺氧、代谢应激和髓系富集的微环境中成为旁观者样、功能障碍或终末耗竭状态。这些状态常与TOX、PDCD1、HAVCR2、LAG3、TIGIT及其他抑制或耗竭相关模块相关。因此,宫颈癌中的免疫浸润不应仅通过丰度解释,还需考虑细胞状态、轨迹、克隆性和空间定位。

1.3 本综述范围(Scope of this review):空间巨噬细胞-T细胞交互和临床可检测特征(spatial macrophage–T-cell crosstalk and clinically testable signatures)
单细胞和空间组学现在提供互补方法来解析宫颈癌中的细胞异质性和组织组织。单细胞RNA测序(single-cell RNA sequencing, scRNA-seq)解析免疫和基质细胞状态,而空间转录组学(spatial transcriptomics)和基于成像的方法保留其在肿瘤巢、基质区域、侵袭边缘及其他功能性微环境中的定位。然而,空间推断的相互作用仍为假说生成性质,需通过免疫组化(immunohistochemistry)、多重免疫荧光(multiplex immunofluorescence)、原位杂交(in situ hybridization)、空间蛋白质组学(spatial proteomics)或功能扰动实验等正交验证。近期研究开始揭示抑制性巨噬细胞程序、功能障碍T细胞状态、成纤维细胞相关免疫排除及HPV驱动的免疫压力如何在宫颈癌组织微环境、疾病分期和组织学亚型中组织。不同于分别讨论HPV免疫逃逸、TAM生物学或T细胞耗竭的综述,本综述将巨噬细胞-T细胞交互置于宫颈癌免疫抑制的空间组织模型中心。我们聚焦三个相互关联的主题:超越M1/M2框架的TAM异质性(TAM heterogeneity)、T细胞功能障碍和耗竭的出现,以及偶联巨噬细胞和T细胞区室的空间机制。最后,我们讨论如何将反复出现的图谱衍生特征提炼为FFPE兼容的生物标志物组合,用于预后分层、响应预测和生物标志物富集的试验设计。

**2 重新定义宫颈癌中TAM异质性(Reframing TAM heterogeneity in cervical cancer):从M1/M2极化到巨噬细胞程序**
经典M1/M2框架仍是有用的历史参考,但不足以捕获单细胞和空间研究揭示的肿瘤相关巨噬细胞状态的多样性。在宫颈癌中,TAMs更应被视为由HPV相关炎症、肿瘤进展、基质结构、缺氧和局部免疫压力塑造的动态且部分重叠的转录程序。本节总结了宫颈癌中反复出现的TAM程序,重点强调SPP1相关、C1Q富集和TREM2/APOE相关状态及其与抑制性微环境的潜在相关性。

2.1 单细胞图谱识别的反复出现TAM程序
单细胞图谱用多维视角取代了二元M1/M2模型。跨肿瘤类型(包括宫颈癌),TAMs涵盖炎症性、干扰素响应、抗原呈递、补体相关、脂质代谢、血管生成和基质重塑程序,而非离散极化终点。在宫颈癌中,这些程序应在病毒条件化的黏膜背景下解释,其中持续性HPV暴露、上皮转化和慢性上皮-基质炎症可能共同影响髓系招募和巨噬细胞教育。在这些状态中,SPP1相关TAMs是最常反复识别的程序。它们通常共同表达SPP1与血管生成、细胞外基质(extracellular matrix, ECM)重塑、缺氧适应和组织修复相关基因,提示它们在侵袭进展和局部免疫抑制中的作用。宫颈癌图谱表明SPP1+巨噬细胞富集于恶性病变中,并可能通过SPP1–CD44轴与肿瘤、基质和免疫区室通信。它们与功能障碍淋巴区室的空间邻近性支持其在抑制性微环境中的潜在参与,尽管直接因果证据仍有限。C1Q富集和TREM2/APOE相关巨噬细胞程序也值得关注。C1Q高表达巨噬细胞(以C1QA、C1QB、C1QC为标志)已在多种肿瘤类型中观察到,可能反映补体活性、吞噬、组织重塑或免疫调节,具体取决于背景。在宫颈癌中,C1Q相关特征已与巨噬细胞异质性和潜在预后相关性联系起来,但不应被解释为统一抑制性。TREM2/APOE相关TAMs(以TREM2、APOE、LPL和脂质代谢基因为特征)已在多种癌症中作为涉及脂质处理、胞葬作用、吞噬重塑和抗肿瘤免疫抑制的免疫调节巨噬细胞出现。TREM2+ TAMs是否在宫颈癌中形成稳定且空间定义的群体仍特征化不足,需疾病特异性验证。总之,这些发现表明SPP1相关、C1Q富集和TREM2/APOE相关程序代表部分重叠的巨噬细胞轴而非刚性细胞类型。SPP1+ TAMs常与基质重塑、血管生成和侵袭性微环境相关;C1Q富集巨噬细胞可能反映补体相关吞噬或组织驻留样功能;TREM2/APOE巨噬细胞常与脂质代谢和免疫调节重塑相关。这些轴是否对应稳定亚群、过渡状态或宫颈癌中背景依赖的转录模块尚不明确。

2.2 微环境条件化和推断的TAM发育轨迹
TAMs不应被视为肿瘤床的静态居民,而是由持续微环境压力动态重编程的群体。在HPV相关宫颈癌发生中,持续性病毒感染、上皮转化、改变的干扰素信号、炎症细胞因子、缺氧、基质重塑和肿瘤衍生代谢物可能共同影响巨噬细胞招募和状态转换。这些输入可驱使招募的单核细胞及现有局部巨噬细胞群体朝向炎症性/干扰素响应、抗原呈递、SPP1+组织重塑或脂质代谢/TREM2样免疫调节程序。宫颈癌中的轨迹分析,结合跨组织单核细胞/巨噬细胞汇编,支持一个模型:许多TAMs可能源自招募的外周单核细胞。然而,这一单核细胞中心视角必须置于宫颈黏膜独特生物学背景下,后者在稳态条件下固有维持不同的组织驻留巨噬细胞群体。目前,在人宫颈癌中仍不明确这些驻留黏膜群体是否在HPV驱动的癌变过程中被置换、重编程或主要由单核细胞衍生细胞补充。如其他黏膜恶性肿瘤中观察到的,组织驻留巨噬细胞可显著贡献于抑制性TAM池,并对微环境线索的反应与新招募细胞截然不同。对于单核细胞衍生区室,这些细胞进入病变后可能被微环境特异性线索渐进条件化。缺氧是一个例子:机制研究表明缺氧通过ZEB1–CCL8轴促进巨噬细胞招募,并可增强CD47–SIRPα先天免疫检查点,从而限制巨噬细胞介导的宫颈鳞状细胞癌细胞的吞噬。这些观察支持宫颈癌发生过程中巨噬细胞重塑反映疾病相关重编程而非简单定量积累的观点。然而,推断的轨迹应谨慎解释。伪时间(pseudotime)和RNA速度(RNA velocity)分析提示可能的转录转变,但不建立确定性的谱系关系。因此,宫颈癌中TAM发育不太可能遵循单一线性路径;相反,它可能反映由基质结构、血管状态、代谢应激和免疫压力强化的分支和背景依赖重编程。建立真实的发育关系——并有力区分组织驻留与招募单核细胞衍生TAMs的相对贡献——将需要整合单细胞转录组学与表观基因组分析、空间定位、克隆或命运图谱方法及功能验证。

2.3 TAM程序的空间嵌入
空间分辨分析通过将巨噬细胞状态与组织邻域联系起来,为TAM生物学增添了重要层次。在宫颈癌中,TAM程序不太可能在肿瘤床上均匀分布。抑制性或组织重塑巨噬细胞状态可能富集于缺氧肿瘤核心、侵袭边缘、成纤维细胞丰富基质区域、异常血管区域和上皮-基质界面。这些微环境可施加不同压力:缺氧可能利于血管生成和SPP1相关重塑程序,侵袭前沿可富集参与基质降解的巨噬细胞,成纤维细胞丰富区域可稳定与T细胞排除相关的巨噬细胞状态。因此,TAM程序的生物学意义不仅取决于其转录身份,还取决于其位置和邻近细胞状态。同一巨噬细胞相关程序可能因位于细胞毒性T细胞、耗竭T细胞、调节性T细胞、成纤维细胞丰富基质屏障、血管生成肿瘤前沿或缺氧肿瘤核心附近而产生不同后果。候选轴如SPP1–CD44、CSF1–CSF1R、CCL/CCR、CXCL/CXCR、TGFB、IL10、VEGFA和检查点相关相互作用可能贡献于这些邻域,但空间邻近性和配体-受体推断应被视为假说生成,直到通过多重成像、扰动实验和临床注释队列验证。总体而言,近期研究支持将宫颈癌TAM生物学从固定M1/M2极化重新定义为动态、微环境依赖且空间嵌入的巨噬细胞功能模型。在此框架内,SPP1相关、C1Q富集和TREM2/APOE相关程序比传统极化标签更能提供信息,以理解巨噬细胞如何参与免疫逃逸、基质重塑和疾病进展。这一巨噬细胞中心观点为检查T细胞功能障碍如何出现并与抑制性髓系微环境空间偶联提供了基础。

**3 解码宫颈癌中T细胞耗竭和功能障碍(Decoding T-cell exhaustion and dysfunction in cervical cancer)**
T细胞功能障碍是宫颈癌免疫逃逸的主要驱动力,并与抑制性髓系、基质和肿瘤细胞程序密切相关。肿瘤浸润T细胞并非简单地"功能性"或"非功能性",而是占据由持续性HPV抗原暴露、慢性黏膜炎症、肿瘤衍生细胞因子、代谢应激及来自TAMs、Tregs、CAFs和恶性上皮细胞的抑制性线索塑造的转录、克隆、代谢和空间状态的连续体。此问题在HPV相关宫颈癌中尤为相关,因为病毒抗原如E6和E7提供免疫原性靶点,但也可能贡献于慢性刺激相关功能障碍。与批量测序相比,scRNA-seq、scTCR-seq和空间分析能够同时评估T细胞功能状态、克隆结构和组织定位。这些方法已将T细胞功能障碍的解释从纯粹细胞内在耗竭模型转向生态模型,其中功能障碍T细胞状态由TAM富集、Treg富集、基质限制和代谢敌对的邻域稳定。这一框架有助于解释为何宫颈癌中免疫治疗反应尽管存在肿瘤浸润淋巴细胞和病毒肿瘤抗原仍保持异质性。

3.1 CD8+ T细胞状态转变:活化、耗竭、增殖和衰老
单细胞研究表明宫颈癌中肿瘤浸润CD8+ T细胞不会汇聚于单一终末表型。相反,它们涵盖前体样、迁移性、细胞毒性样、增殖性、耗竭样、终末功能障碍和治疗诱导衰老等状态。伪时间分析已鉴定出以CXCR4、GZMK和CX3CR1相关前体或细胞毒性样程序、PDCD1相关耗竭样程序及MKI67相关增殖程序为特征的CD8+ T细胞亚群,前体样细胞位于推断轨迹早期,而PDCD1+或MKI67+细胞位于后期。后续多组学研究进一步支持宫颈肿瘤中细胞毒性下降和耗竭或功能障碍NK/T样状态扩增,而整合分析将CD8+ T细胞细分为祖细胞、中间、增殖和终末分化亚群。在分子水平,耗竭样CD8+ T细胞常共表达抑制性受体如PDCD1、TIGIT、HAVCR2和LAG3。然而,PDCD1表达本身不应等同于终末耗竭,因为它也可能反映近期活化或抗原遭遇。更可靠的解释需要整合抑制性受体共表达、转录调节因子如TOX或NR4A家族成员、细胞毒性基因表达、增殖状态、克隆扩增和空间定位。标志物包括TCF7、IL7R、GZMK、CX3CR1、MKI67和TOX可能帮助区分前体样、细胞毒性样、增殖性、过渡性和终末功能障碍区室,尽管其意义仍依赖背景。重要的是,耗竭不应被解释为完全功能惰性。某些增殖性或克隆扩增的T细胞群体可能保留残余细胞毒性潜力,但其活性可被TAMs、Tregs、CAFs、检查点配体、缺氧、营养剥夺和代谢副产物限制。因此,T细胞功能障碍更应被视为一种失衡的操作状态,其中残余效应活性被抑制性编程和空间限制逐渐压倒,而非简单的杀伤能力丧失。近期研究还表明T细胞功能障碍是背景依赖和治疗依赖的。整合单细胞和空间分析已识别出不同HPV相关免疫背景下差异性的CD8+ T细胞状态和通信网络。配对化放疗前后分析进一步揭示了一种治疗诱导的CD8+ T细胞衰老程序,不同于经典耗竭,由ACKR2+治疗抵抗肿瘤细胞通过TGF-β信号驱动并与复发相关。这些发现表明耗竭、衰老和终末分化都可能限制抗肿瘤免疫,但上游驱动因素、可逆性和治疗脆弱性不同。

3.2 CD4+ T细胞亚群和抑制性Treg网络
尽管CD8+ T细胞是抗肿瘤细胞毒性的直接介质,CD4+ T细胞——特别是FOXP3+ Tregs——是宫颈肿瘤微环境中免疫抑制基调的关键决定因素。单细胞图谱表明宫颈癌Tregs是异质性的。一项研究鉴定出以TNFRSF4/OX40为显著标志的Tregs,而空间分辨分析提示不同组织学亚型可能拥有不同的CD4+抑制结构,包括宫颈腺癌中富集的ICOS+ Th1样Treg特征。这些发现表明宫颈癌中免疫抑制不能仅通过耗竭CD8+ T细胞理解,而是涉及协调的Treg扩增、TAM介导抑制、基质限制和肿瘤细胞衍生免疫逃逸。机制上,Tregs可能通过FOXP3、IL2RA、CTLA4、TIGIT、ICOS、TNFRSF4及相关调节通路抑制抗肿瘤免疫。在HPV相关宫颈癌中,TIM-3/Galectin-9通路已被报道促进Treg介导的免疫抑制,同时抑制Th1和CD8+ T细胞细胞毒性功能;阻断该轴恢复了T细胞增殖并增加了IFN-γ、IL-2、颗粒酶B和穿孔素产生。跨越宫颈病变连续体的病理研究进一步表明FoxP3+ Treg频率随病变严重程度增加,暗示Treg介导抑制可能在持续性HPV感染和宫颈肿瘤演变过程中逐步建立,而非仅在侵袭性疾病出现。总之,Tregs、抑制性TAM程序、CAF衍生基质屏障和检查点网络形成自我强化的抑制回路,可通过细胞因子信号、受体-配体相互作用、代谢约束和基质排除削弱效应T细胞活化、浸润和细胞毒性。

3.3 scTCR-seq揭示受限的克隆扩增和谱系偏斜
如果scRNA-seq定义T细胞转录状态,scTCR-seq则将这些状态与克隆扩增和潜在抗原驱动反应联系起来。这一区分在HPV相关宫颈癌中尤其重要,因为扩增克隆可能识别病毒抗原、肿瘤相关抗原、新抗原、无关炎症抗原或共存感染抗原。因此,克隆扩增不应自动等同于生产性抗肿瘤免疫。当前宫颈癌研究确认了扩增T细胞克隆型的存在,但并非所有扩增克隆都维持持久效应功能。一项多组学研究表明大T细胞克隆更可能保留细胞毒性特征,可能代表关键抗肿瘤效应细胞;然而,整体T/NK区室显示出广泛的细胞毒性下降和耗竭相关重塑。因此,核心问题不仅是克隆扩增是否发生,而是扩增克隆是否保留效应功能、进入恶性上皮区室并避免被TAM、Treg和CAF丰富微环境抑制。"克隆替换"概念定义为进展或治疗过程中先前存在的肿瘤反应性克隆被新扩增但功能不同的克隆丢失或置换,目前应被视为从其他肿瘤类型借用的框架,而非在宫颈癌中直接确立的机制。现有TCR库研究反而支持更谨慎的解释:库多样性、相似性和动态变化与预后相关,提示免疫选择压力和抗原识别格局的偏斜。基于现有证据,宫颈癌最佳描述为显示受限的克隆扩增和谱系偏斜,而非确定性克隆替换。一个关键未解决问题是扩增克隆型是否位于肿瘤巢内可接触恶性细胞,还是被困于基质、Treg丰富或髓系丰富的抑制性微环境中。未来研究应整合scTCR-seq、空间转录组学、多重成像和HPV抗原特异性追踪,以区分肿瘤反应性克隆与慢性炎症状态下耗竭、衰老或旁观者克隆。

3.4 T细胞功能的空间限制
除转录耗竭和克隆偏斜外,空间定位是决定T细胞能否执行抗肿瘤免疫的关键决定因素。在宫颈癌中,炎症免疫表型并不必然指示有效的肿瘤控制,因为细胞毒性或克隆扩增的T细胞可能被排除在肿瘤巢外、滞留于成纤维细胞丰富的基质区域,或位于抑制性巨噬细胞和Treg区室附近。空间转录组学和多重成像因此可区分免疫浸润、免疫排除、免疫荒漠和免疫抑制肿瘤区域。这种空间限制对于解释检查点阻断反应尤为重要。肿瘤可能含有丰富的PDCD1+或GZMB+ T细胞,但如果这些细胞与恶性上皮区室分离或嵌入SPP1+ TAM、CAF或Treg丰富微环境中,其有效细胞毒性访问可能仍然受限。相反,前体样或增殖性CD8+ T细胞靠近肿瘤巢、抗原呈递微环境或组织化淋巴聚集体的定位可能识别出具有更大免疫再激活潜力的微环境。空间分辨TCR研究将是必要的,以确定扩增克隆型是否与肿瘤细胞功能性接触还是被隔离在抑制性邻域中。总体而言,单细胞、空间和TCR分辨研究表明宫颈癌中T细胞功能障碍最好被理解为活化、耗竭样功能障碍、衰老、克隆偏斜和空间限制的连续体,而非二元功能崩溃。这些状态由HPV抗原持续性、肿瘤内在免疫逃逸、抑制性TAM和Treg程序、CAF衍生基质屏障、代谢应激和治疗诱导重塑塑造。下一个挑战是定义恶性上皮细胞、TAMs、Tregs、CAFs和血管相关元素如何构建抑制性微环境,以及这些微环境是否可以被治疗性破坏。

**4 宫颈癌中空间巨噬细胞-T细胞微环境和抑制性交互(Spatial macrophage–T-cell niches and suppressive crosstalk in cervical cancer)**
超越细胞组成,宫颈癌肿瘤免疫微环境中的一个核心问题是免疫、基质和恶性细胞如何空间排列,以及它们的局部相互作用如何稳定T细胞功能障碍。近期整合snRNA-seq、scRNA-seq、空间转录组学和多模式病理验证表明宫颈癌中的免疫抑制并非弥散分布。相反,它被组织成由恶性上皮细胞、TAMs、Tregs、CAFs、血管相关细胞和代谢梯度组成的结构化空间微环境。在此背景下,巨噬细胞-T细胞交互不应仅被解释为直接的TAM-T细胞接触。它还包括由肿瘤细胞、基质屏障、Tregs、内皮区室、细胞因子场、趋化因子梯度、缺氧或代谢敌对区域介导的间接抑制。因此,关键生物学问题不仅是哪些抑制性分子被表达,而是哪些细胞在哪个空间微环境中通过哪个分子轴抑制哪些免疫程序,以及在什么组织约束下。

4.1 从免疫浸润到空间抑制性微环境形成
空间定位决定浸润免疫细胞是否执行抗肿瘤功能或被困于抑制性邻域。在宫颈鳞状细胞癌中,snRNA-seq和Stereo-seq研究表明抑制性转录本并非均匀分布。相反,LGALS9和IDO1富集于肿瘤和炎症相关区域,提示免疫抑制在空间上集中而非全局均匀。恶性上皮状态也参与微环境形成。多组学分析表明上皮-角蛋白肿瘤状态优先与免疫抑制性CAFs相互作用,产生TGF-β相关免疫排除微环境,而上皮-免疫状态更易通过干扰素响应信号参与NK和T细胞程序。因此,恶性细胞不应仅被视为免疫靶点,还应被视为局部免疫结构的主动组织者。在巨噬细胞-T细胞界面,进展图谱已揭示SPP1+巨噬细胞在侵袭性病变中富集,并与功能障碍或耗竭样淋巴区室空间相关。通过SPP1中心相互作用,包括候选SPP1–CD44轴,这些巨噬细胞可能连接ECM重塑、侵袭、基质组织和T细胞排除。然而,由于人类宫颈癌中许多SPP1–CD44关系主要从配体-受体或空间邻近性分析推断,其直接因果贡献于T细胞功能障碍——尽管在某些小鼠肿瘤模型中记录良好——仍需在人类宫颈恶性肿瘤背景下进行正式功能验证。空间免疫组织也可能因组织学而异。宫颈鳞状细胞癌倾向于相对更免疫原性,而宫颈腺癌更常显示基质丰富和免疫冷特征,包括CAF主导的屏障和ICOS+ Treg相关抑制结构。近期空间多组学进一步在肿瘤-基质界面鉴定了CD54+炎症性CAF–ITGAL+巨噬细胞微环境,富集于白细胞活化的负调控、趋化因子信号和代谢重编程。这些发现支持宫颈癌中免疫排除是由专门的基质-髓系邻域主动维持而非单纯是结缔组织增生的被动后果。

4.2 介导局部抑制的检查点和受体-配体回路
在空间定义的微环境中,受体-配体相互作用为局部免疫抑制提供了分子框架。在宫颈癌中,相关轴超越经典PD-1/PD-L1,包括共抑制性、粘附相关、巨噬细胞中心和肿瘤细胞介导的通信回路。然而,配体-受体预测应被视为候选相互作用,除非有空间共定位、蛋白水平验证和功能扰动支持。SPP1–CD44是宫颈癌空间图谱中最一致推断的巨噬细胞中心轴之一。其潜在重要性不仅在于直接淋巴细胞调节,还在于连接SPP1+ TAMs与ECM重塑、基质组织、侵袭和免疫排除。在该提议模型中——主要从其他实体瘤和小鼠系统的机制范式外推——SPP1+ TAMs可能通过构建限制效应细胞进入恶性上皮区室的物理和生化微环境间接促进T细胞功能障碍。TIM-3/Galectin-9轴具有相对较强的宫颈癌特异性支持。在HPV相关宫颈癌中,升高的TIM-3和Galectin-9促进Treg介导抑制并损害Th1/CD8+细胞毒性功能,而阻断该通路恢复T细胞增殖并增加IFN-γ、IL-2、颗粒酶B和穿孔素产生。空间研究进一步显示LGALS9富集于肿瘤和炎症相关区域,支持该轴的局部相关性。两个额外非经典检查点在转化上相关但需进一步验证。首先,上皮细胞与CXCL13+ CD8+组织驻留记忆/NK样细胞毒性细胞之间的HLA-E/NKG2A相互作用可能提供局部抑制性刹车。其次,CD47–SIRPα信号使肿瘤细胞逃避巨噬细胞吞噬;在宫颈鳞状细胞癌中,缺氧诱导的ZEB1增强此轴。尽管CD47–SIRPα主要是巨噬细胞吞噬检查点而非直接T细胞耗竭通路,它可能通过限制肿瘤抗原释放、抗原呈递和下游免疫激活间接损害T细胞免疫。PD-1/PD-L1仍是宫颈癌中临床基础的检查点轴。然而,单细胞和空间研究表明PD-L1表达常在更广泛的基质、髓系和代谢抑制程序中运作,而非孤立机制。例如,CD54+ iCAFs可能通过CCL2招募和重编程ITGAL+巨噬细胞,后者随后增强CXCL8–PD-L1相关抑制回路和CD8+ T细胞排除。因此,PD-1/PD-L1应被解释为空间组织抑制生态系统中的一层。

4.3 细胞因子、趋化因子和基质回路放大抑制性邻域
细胞因子和趋化因子网络将局部免疫抑制扩展到更广组织区域。TGF-β是一个核心组织组织信号,因为它连接恶性上皮状态、CAF活化、基质排除、Treg稳定性和治疗相关T细胞功能障碍。上皮-角蛋白肿瘤状态通过TGF-β相关程序与免疫抑制性CAFs相互作用形成免疫排除微环境。配对化放疗前后分析进一步提示TGF-β信号可通过ACKR2+治疗抵抗肿瘤细胞驱动治疗相关CD8+ T细胞衰老。因此,TGF-β不应仅被视为一种可溶性抑制性细胞因子,而是一个连接基质重塑与受损T细胞功能的微环境组织通路。趋化因子介导的招募提供了另一层微环境放大。CCL22表达沿宫颈病变进展增加,并与Treg相关免疫招募相关。同时,CD54+ iCAFs可部署CCL2招募ITGAL+巨噬细胞,后者随后通过CXCL8–PD-L1相关信号增强局部抑制。额外研究也牵涉CCL2和CXCL8相关程序于巨噬细胞极化和促肿瘤炎症。这些来自多个研究的独特观察可被综合为提议的假设模型:一个链式过程,其中抑制性细胞被趋化因子梯度招募,原位重编程,并整合到涉及Tregs、TAMs、CAFs和检查点配体的次级抑制回路中。重要的是,趋化因子并非固有抑制性。其功能后果取决于细胞来源、受体分布和组织背景。同一趋化因子家族可能在一个微环境中招募效应淋巴细胞,但在另一个微环境中招募单核细胞、Tregs或抑制性巨噬细胞。因此,宫颈癌中趋化因子信号应空间解释而非仅依据配体表达水平。

4.4 代谢抑制和缺氧微环境约束
代谢重编程通过限制T细胞持续性和效应功能进一步巩固抑制性微环境。IDO1是宫颈癌中尤为相关的代谢检查点。空间转录组学研究将IDO1定位到宫颈鳞状细胞癌中炎症性肿瘤相关区域。通过色氨酸耗竭和犬尿氨酸产生,IDO1可能将炎症聚簇与代谢T细胞抑制联系起来。然而,IDO1的精确细胞来源及其与功能障碍T细胞的空间关系需要进一步去卷积和蛋白质水平验证。乳酸相关应激也可能参与免疫逃逸。新兴宫颈癌数据表明乳酸积累与CD8+ T细胞浸润减少和免疫活性受损相关。然而,与LGALS9/TIM-3、SPP1中心相互作用和IDO1相比,乳酸介导的抑制在宫颈癌中空间分辨率仍较低。未来工作应确定乳酸产生的恶性、基质或TAM状态是否与耗竭、衰老或排除的T细胞区室重叠。缺氧提供了代谢应激、巨噬细胞编程和免疫逃逸之间的额外联系。在宫颈鳞状细胞癌中,缺氧诱导的ZEB1增强CD47–SIRPα介导的巨噬细胞吞噬抵抗。尽管此机制不直接定义T细胞耗竭,但吞噬减少和抗原处理受损可能削弱下游T细胞启动和瘤内免疫活化。因此,缺氧和代谢微环境可能通过直接限制效应功能和间接重塑巨噬细胞抗原呈递和基质组织来抑制T细胞免疫。总体而言,代谢抑制应被理解为微环境水平的约束而非单一通路效应。IDO1活性、乳酸积累、缺氧、营养竞争和巨噬细胞代谢重编程可能共同决定T细胞进入肿瘤微环境后能否维持细胞毒性。

4.5 TAM–T细胞抑制性生态系统的整合模型
宫颈癌中巨噬细胞-T细胞交互最好被理解为空间组织的多层抑制性生态系统,而非孤立通路的集合。SPP1+ TAMs、ITGAL+巨噬细胞、Tregs、CAFs、恶性上皮状态、检查点配体、趋化因子和代谢约束合作生成局部免疫屏障。在此模型中,肿瘤-基质界面的CAF-巨噬细胞联盟限制T细胞进入;炎症性肿瘤区域中的LGALS9/TIM-3和IDO1相关程序将免疫活化转化为局部功能障碍;缺氧区域削弱巨噬细胞吞噬和抗原释放;PD-1/PD-L1作为嵌入更广泛髓系-基质微环境中的临床重要但非孤立抑制层发挥作用。这种整合结构有助于解释为何具有明显T细胞浸润的肿瘤仍可能无法发动有效抗肿瘤免疫。解码这些空间分辨的抑制性网络将对将免疫冷或免疫排除宫颈肿瘤转化为可治疗重编程的生态系统至关重要。未来策略可能需拆除维持功能障碍T细胞状态和抑制性巨噬细胞程序的空间微环境,而非仅靶向T细胞耗竭或TAM积累。

**5 HPV驱动的巨噬细胞-T细胞相互作用网络重编程(HPV-driven rewiring of macrophage–T-cell interaction networks)**
上述空间组织的抑制性微环境提出了一个上游问题:为何巨噬细胞-T细胞抑制回路在宫颈癌中如此深嵌?一个核心解释是持续性高危HPV感染。与许多实体瘤的免疫微环境主要由宿主内在基因组和表观基因组演变塑造不同,宫颈癌在持续性病毒感染和病毒癌基因持续活动背景下发展,跨越病变至癌症连续体。因此,宫颈癌中巨噬细胞-T细胞交互不应仅被视为恶性转化的晚期后果。相反,它通过慢性HPV抗原暴露、改变的先天免疫感知、持续性炎症和局部免疫耐受的逐步建立而渐进出现。跨越正常宫颈、HPV感染宫颈、高级别鳞状上皮内病变(HSILs)和侵袭性宫颈癌的近期单细胞和空间图谱支持这一观点。这些研究表明HPV作为宫颈肿瘤免疫微环境(tumor immune microenvironment, TIME)的上游和持续性重塑者,而非仅仅是背景病因学因素。

5.1 E6/E7介导的先天免疫感知破坏和重定向
作为本节所呈现机制框架的基础前提,需明确这些机制主要描述HPV相关(HPV阳性)宫颈癌,这构成了绝大多数病例。HPV通过病毒癌蛋白(特别是E6和E7)开始塑造宫颈免疫微环境,这些蛋白干扰宿主先天免疫识别。机制研究和近期综述表明HPV癌蛋白可干扰cGAS–STING相关先天免疫感知和下游抗病毒信号,从而减弱病毒DNA感知和I型干扰素反应。然而,此效应不应被简单解释为免疫细胞招募的减少。相反,受损或扭曲的先天感知可能改变局部免疫活化的质量,并影响髓系细胞在HPV感染宫颈病变和肿瘤中的招募、条件化和功能极化。重要的是,HPV不应被描述为仅仅"关闭"cGAS–STING信号。现有证据反而支持一个背景依赖模型,其中HPV癌蛋白可减弱经典抗病毒DNA感知通路,同时在一些肿瘤适应环境中,选定的cGAS相关炎症或免疫逃逸输出可能被保留或重定向。一方面,E7相关机制已显示拮抗经典cGAS–STING介导的抗病毒信号,这可能促进病毒持续性和免疫监视逃逸。另一方面,E6/E7驱动的TOP1上调已与宫颈癌发展中cGAS相关PD-L1通路的慢性活化相关联,从而贡献于局部检查点诱导和炎症性免疫逃逸。这些观察应被解释为不同且尚未完全协调的发现,而非一个HPV统一抑制或激活cGAS–STING信号的单一线性模型。这些不同输出的决定因素仍不完全明确,但可能包括HPV基因型、病毒整合状态、病变分期、上皮或免疫细胞背景、E6/E7表达的慢性性、基线DNA损伤或复制应激,以及所测量的特定下游分支(如I型干扰素产生、NF-κB相关炎症信号或PD-L1诱导)。该轴的治疗意义也需谨慎解释。药理学激活STING/TBK1已被报道促进HPV16/18 E7癌蛋白的靶向降解并在实验模型中抑制HPV阳性宫颈癌生长。然而,此观察结果对异质性人类宫颈癌人群(包括不同HPV基因型、整合模式、免疫状态和治疗史的肿瘤)的普适性仍不确定。因此,在宫颈癌中,cGAS–STING相关信号最好被概念化为背景依赖的先天免疫信号节点,而非统一抑制或统一激活的通路。某些抗病毒分支
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