单细胞测序揭示免疫检查点抑制剂相关性肺炎的免疫微环境奥秘

为探究不同级别免疫检查点抑制剂相关性肺炎（CIP）机制，研究人员对患者支气管肺泡灌洗液进行单细胞测序，发现 CIP-S 患者存在异常基底样细胞，或为分层治疗提供新靶点。

　　免疫检查点抑制剂（ICIs）就像是抗癌战场上的 “秘密武器”，给癌症患者带来了肿瘤控制和生存获益的希望之光。然而，它却并非完美无缺，会引发免疫相关不良反应（irAEs）。其中，免疫检查点抑制剂相关性肺炎（CIP）是常见且棘手的一种，约 5% 的患者会受到它的困扰，1 - 2% 的患者甚至会发展为严重的 3 级及以上肺炎，严重威胁患者生命健康。目前，虽然知道 CIP 可能和 T 细胞亚群功能障碍、自身抗体增加等有关，但不同级别 CIP 的具体发病机制却如同迷雾，尚未被完全揭开。

为了驱散这层迷雾，陆军军医大学新桥医院癌症研究所等机构的研究人员开展了一项重要研究。研究成果发表在《Cancer Immunology, Immunotherapy》杂志上。这项研究通过对不同严重程度 CIP 患者支气管肺泡灌洗液（BALF）进行单细胞 RNA 测序（scRNA - seq），从细胞和分子层面深入探究 CIP 的免疫微环境及发病机制，为 CIP 的治疗开辟了新的方向。

在研究方法上，研究人员首先精心挑选符合条件的 CIP 患者。这些患者均按照中国临床肿瘤学会 2023 年发布的《免疫检查点抑制剂相关毒性管理指南》进行诊断，同时严格排除不符合标准的患者。之后，从患者处收集 BALF 样本，经过一系列复杂的处理，包括过滤、裂解红细胞、调整细胞浓度等，最终进行 scRNA - seq。测序得到的数据要经过预处理、质量控制、维度约减、聚类等多步分析，还要进行差异表达基因（DEGs）、通路富集、细胞间相互作用等多种分析，以挖掘数据背后的秘密。

研究结果方面，主要有以下几个重要发现：

• 主要细胞类型：研究人员从 11 名患者的 BALF 中获得 121,409 个高质量细胞，并成功注释出五种主要细胞类型，即上皮细胞、增殖细胞、T 细胞、中性粒细胞和单核吞噬细胞。通过比较发现，CIP - S 组中单核吞噬细胞系统（MPs）细胞比例较高，CIP - M 组中 T 细胞和中性粒细胞比例较高，且这一结果得到了流式细胞术验证。
• 上皮细胞特征：在上皮细胞的进一步研究中，共注释出 13,129 个上皮细胞，并将其重新聚类为六个细胞簇，其中包括首次在 CIP 的 BALF 中发现的异常基底样细胞。CIP - S 组中异常基底样细胞和肺泡上皮细胞（AlveolarEpi）占比较高，且异常基底样细胞拷贝数变异较高，分化基因数量多。GO 分析显示 CIP - S 组 MHC II 类通路富集，其 MHC - II 表达评分更高。此外，异常基底样细胞的中性粒细胞趋化和趋化因子、细胞因子活性增强，SOX9 等转录因子在其调控网络中发挥重要作用。
• 中性粒细胞特点：对中性粒细胞重新聚类后得到四个亚群，CIP - S 组中性粒细胞的免疫激活相关通路更丰富，且 Neutrophil_CXCR2 亚群与 T 细胞激活等多种过程相关。基因集评分表明，CIP - S 组中性粒细胞的抗原呈递和促炎特征评分更高，促血管生成特征评分更低。同时，CIP - S 组患者外周血中性粒细胞比例和绝对值更高，淋巴细胞比例升高但绝对值无显著差异。
• T 细胞和 MPs 亚型：T 细胞被注释为 4 个簇，CIP - S 组中 CD8⁺Teff 和 CD4⁺Treg 细胞富集，GO 和 KEGG 分析显示该组 T 细胞在激活和抗原处理等过程更活跃。MPs 进一步被注释为肥大细胞、巨噬细胞和单核细胞，CIP - S 组中巨噬细胞更丰富，其激活、T 细胞激活等相关过程在 GO 分析中显著富集。
• 细胞间通讯：通过分析发现，CD8⁺T 细胞和中性粒细胞是与异常基底样细胞相互作用最强的两种免疫细胞。CIP - S 组趋化因子通路增强，CXCL3/5 - CXCR2 等是主要的配体 - 受体对，推测异常基底样细胞通过这些途径激活免疫系统。

在研究结论和讨论部分，研究人员首次探索了重度和轻度 CIP 患者 BALF 免疫微环境的差异，发现 CIP - S 患者 BALF 中异常基底样细胞增多，其高表达 SOX9，通过增加 CXCL3/5 表达与中性粒细胞上的 CXCR2 受体相互作用，激活免疫系统，导致病情加重。这一发现为 CIP 患者的分层治疗提供了新的潜在靶点，有望为临床治疗带来新的思路和方法。不过，该研究也存在一些局限性，比如样本量受限、缺乏动物实验验证以及不同 ICIs 导致 CIP 的机制可能不同等问题。但这并不影响此次研究的重要意义，它为后续深入研究 CIP 的发病机制和治疗策略奠定了坚实基础，推动了癌症免疫治疗领域的发展。