周承志和索生寶團(tuán)隊(duì)基于單細(xì)胞測(cè)序揭示肺癌免疫檢查點(diǎn)抑制劑相關(guān)

研究背景

免疫檢查點(diǎn)抑制劑顯著改善了肺癌治療結(jié)局，但也帶來(lái)免疫相關(guān)不良事件，其中檢查點(diǎn)抑制劑相關(guān)肺炎（CIP）是最嚴(yán)重、可危及生命的并發(fā)癥之一。真實(shí)世界研究顯示，CIP總體發(fā)生率約13%–19%，而在非小細(xì)胞肺癌人群中其發(fā)病率更高，是各癌種中風(fēng)險(xiǎn)最高的群體之一。當(dāng)前CIP主要依賴停用免疫治療并給予大劑量糖皮質(zhì)激素，但仍有約10%–20%患者對(duì)激素反應(yīng)不佳，缺乏有效替代治療且預(yù)后較差。既往研究多基于外周血或支氣管肺泡灌洗液，難以完整反映炎癥肺組織內(nèi)的關(guān)鍵免疫細(xì)胞、克隆擴(kuò)增及非免疫細(xì)胞參與的機(jī)制。因此，需要在肺組織層面開展單細(xì)胞分辨率研究，系統(tǒng)描繪CIP的細(xì)胞與分子變化，為機(jī)制解析、生物標(biāo)志物與潛在干預(yù)策略提供依據(jù)。

研究設(shè)計(jì)

（含樣本采集節(jié)點(diǎn)和樣本驗(yàn)證）

研究發(fā)現(xiàn)

一、CD8? Trm：局部免疫失衡的核心線索之一

我們?cè)贑IP肺組織中觀察到異常免疫譜系特征：CD8? T細(xì)胞比例升高，尤其是產(chǎn)生IFNγ的CD8?組織駐留記憶細(xì)胞（CD8? tissue-resident memory cells）。CIP組織中，Trm相關(guān)細(xì)胞群（尤其Trm-CXCR6）在肺組織顯著富集，并表現(xiàn)出更強(qiáng)的Trm特征；同時(shí)，Trm-CXCR6細(xì)胞高表達(dá)IFNG、STAT1等促炎相關(guān)基因，并通過(guò)免疫熒光進(jìn)一步驗(yàn)證CD8? T細(xì)胞IFNG表達(dá)升高。

在免疫受體層面，CIP組CD8? T細(xì)胞呈現(xiàn)更明顯的克隆擴(kuò)增與更低的多樣性，擴(kuò)增克隆主要分布于Tem-GZMK與Trm等亞群；并且TCR克隆在不同CD8? T細(xì)胞簇之間的共享在CIP中更顯著，尤其Trm與其他亞群存在明顯重疊。綜合這些結(jié)果，提示CIP患者中Trm細(xì)胞更豐富，且Trm-CXCR6伴隨更高的IFNG活性與更強(qiáng)的克隆擴(kuò)增/共享特征。

二、體液免疫：IgG類別轉(zhuǎn)換與炎癥微環(huán)

在BCR層面，與對(duì)照組相比，CIP患者表現(xiàn)為更低的BCR克隆型多樣性，通過(guò)整合單細(xì)胞聯(lián)合BCR數(shù)據(jù)，我們觀察到B細(xì)胞中存在顯著的克隆層級(jí)結(jié)構(gòu)。其中，CIP中增強(qiáng)的克隆擴(kuò)增主要與IgG1、IgG3同種型相關(guān)，而CTL患者的擴(kuò)增克隆則以IgA1和IgG1表達(dá)為特征。同時(shí)IGHG家族基因在CIP中更高表達(dá)，我們通過(guò)免疫組化也驗(yàn)證了CIP患者IgG表達(dá)升高。

三、巨噬細(xì)胞焦亡：GSDME介導(dǎo)的促炎級(jí)聯(lián)反應(yīng)

我們將巨噬細(xì)胞劃分為8個(gè)亞群，其中肺組織以組織駐留巨噬細(xì)胞（RTM）為主。CIP巨噬細(xì)胞IL1B升高，并在7例CIP/12例對(duì)照BALF中驗(yàn)證IL-1β升高；同時(shí)呈現(xiàn)增強(qiáng)的吞噬表型。RTM-FOLR2在CIP肺組織與BALF中富集，補(bǔ)體相關(guān)基因上調(diào)，與CD8?T細(xì)胞互作增強(qiáng)。CIP組織巨噬細(xì)胞差異基因分析顯示焦亡相關(guān)基因高表達(dá)，GSDME在巨噬細(xì)胞（尤其RTM-FOLR2）上調(diào)，這提示GSDME介導(dǎo)的焦亡可能在CIP進(jìn)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

研究意義

本研究在肺組織層面以scRNA聯(lián)合TCR/BCR測(cè)序揭示NSCLC患者CIP單細(xì)胞層面免疫圖譜，彌補(bǔ)了既往主要依賴外周血或BALF、缺乏組織分辨率證據(jù)的不足。結(jié)果明確CIP存在局部免疫穩(wěn)態(tài)失衡：CD8?Trm擴(kuò)增并伴隨IFNG上調(diào)與TCR克隆共享增強(qiáng)，提示組織駐留T細(xì)胞在病灶中的持續(xù)激活；同時(shí)B細(xì)胞出現(xiàn)更強(qiáng)的IgG（IgG1/IgG3）類別轉(zhuǎn)換與克隆擴(kuò)增，提示體液免疫參與炎癥微環(huán)境塑造；巨噬細(xì)胞層面發(fā)現(xiàn)RTM-FOLR2等組織駐留巨噬細(xì)胞在病灶與BALF中富集，伴隨IL1B升高與吞噬表型增強(qiáng)，并出現(xiàn)以GSDME為代表的焦亡相關(guān)信號(hào)上調(diào)。上述發(fā)現(xiàn)為理解CIP免疫病理提供了關(guān)鍵線索，并為后續(xù)生物標(biāo)志物探索與干預(yù)靶點(diǎn)驗(yàn)證奠定依據(jù)。

廣東省精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)應(yīng)用學(xué)會(huì)肺癌分會(huì)主任委員、廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院周承志教授和廣州實(shí)驗(yàn)室索生寶為本文的共同通訊作者。廣東省精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)應(yīng)用學(xué)會(huì)肺癌分會(huì)副主任委員、廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院林心情主任、廣州實(shí)驗(yàn)室助理研究員李春杰博士、廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院2021級(jí)碩士研究生鄧佳茜為本文的共同第一作者。