抗原呈递癌症相关成纤维细胞通过 PD-L2-RGMB 轴损害非小细胞肺癌新辅助化疗免疫治疗的疗效

该研究揭示抗原呈递癌症相关成纤维细胞（apCAFs）影响非小细胞肺癌（NSCLC）新辅助化疗免疫治疗（NCIT）疗效，为克服耐药提供新策略。

　　一、研究背景
新辅助治疗为癌症患者围手术期治疗带来变革，其中新辅助化疗免疫治疗（NCIT）在非小细胞肺癌（NSCLC）治疗中展现出比单纯新辅助化疗更好的疗效，能延长患者无事件生存期，提高病理完全缓解（pCR）率 。然而，NCIT 仍存在局限性，非主要病理缓解（non-MPR）率较高，部分患者疗效不佳，其具体机制尚不清楚，因此需要开发新策略来克服 NCIT 耐药性。

癌症相关成纤维细胞（CAFs）是肿瘤微环境（TME）中主要的基质细胞类型，可通过多种方式诱导免疫抑制，促进肿瘤进展。已有研究发现特定 CAF 亚型与免疫治疗耐药相关，但在 NSCLC 接受 NCIT 的背景下，特定 CAF 亚型诱导抗 PD1 耐药的作用尚未明确。

抗原呈递癌症相关成纤维细胞（apCAFs）是一种新发现的 CAF 亚群，其特征是表达主要组织相容性复合体（MHC）II 类分子。此前研究报道了 apCAFs 在胰腺癌中的作用，但在 NSCLC 尤其是 NCIT 中的功能大多未知。此外，PD-L2 作为另一种 PD1 配体，其在免疫治疗中的作用及相关机制也有待进一步探索。

二、研究结果

1. 抗原呈递 CAFs 在非主要病理缓解后的肿瘤微环境中特异性富集：通过对 10 例 NSCLC 患者肿瘤标本进行单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）和 6 例患者标本的数字空间分析（DSP）空间测序，并结合生物信息学分析，研究人员发现 apCAFs 的特征基因在非主要病理缓解（non-MPR）后的样本中显著上调，而在主要病理缓解（MPR）后的样本中下调。进一步整合多个数据集验证后确认，apCAFs 是与 non-MPR 相关的潜在指标，且其可能起源于巨噬细胞。
2. apCAFs 在免疫治疗中扩张并削弱抗 PD1 疗效：通过多重免疫荧光（mIF）分析发现，apCAFs 在 non-MPR 样本中富集，且在 NCIT 后数量增加。构建小鼠肿瘤模型实验表明，apCAFs 在抗 PD1 治疗时会显著加速肿瘤生长，抑制 CD8⁺TILs 的颗粒酶 B（GZMB）脱颗粒，从而削弱抗 PD1 疗效。利用患者来源的肿瘤片段（PDTFs）的体外 3D 平台研究发现，抗 PD1 治疗可直接刺激 non-MPR 样本中 apCAFs 的扩张。
3. 抗 PD1 通过过表达的 IFN-γ 刺激 apCAFs 在 non-MPR 中扩张：对 scRNA-seq 数据重新分析发现，apCAFs 中 IFN 受体表达上调，IFN 相关通路在 apCAFs 中显著激活。ELISA 检测发现，non-MPR 的 PDTF 培养上清液中多种 IFN 水平升高，其中 IFN-γ 是促进 apCAF 扩张的主要 IFN。体内外实验证实，抗 PD1 刺激 apCAF 扩张依赖于 IFN-γ，阻断 IFN-γ 可抑制 apCAF 扩张及抗 PD1 耐药。
4. apCAFs 与 Tregs 的空间共定位表明它们之间存在潜在相互作用：CellChat 分析显示，CAFs 与肿瘤微环境中其他细胞类型存在较强的细胞间通讯，其中 apCAFs 与 Tregs 的相互作用尤为显著。mIF 分析发现，Tregs 在 non-MPR 样本中更普遍，且与 apCAFs 距离更近，数量呈正相关。进一步对 Tregs 进行详细分析，发现 IL-1R1_Tregs 在 non-MPR 样本中特异性富集，且与 apCAFs 的通讯更强，但在部分小鼠模型中 IL-1R1 在 Tregs 上的表达无法检测，需寻找替代标记物。
5. apCAF 刺激的 Tregs 以 FOXP1 表达为特征：通过单细胞调节网络推理和聚类（SCENIC）分析，发现 FOXP1 是驱动 IL-1R1_Tregs 分化的关键转录因子，且在 IL-1R1_Tregs 中活性更高，在 non-MPR 样本中表达显著上调。因此，研究人员将 FOXP1⁺Tregs 作为 IL-1R1_Tregs 的替代指标。实验表明，apCAFs 可直接刺激 FOXP1⁺Tregs 在体内外扩张，且 FOXP1⁺Tregs 对 CD8⁺TILs 的细胞毒性具有更强的抑制作用。
6. 抗 PD1 诱导 apCAFs 上 PD-L2 的特异性表达依赖于 IFN-γ：通过 VIPER 分析发现，apCAFs 独特表达 PD-L1 和 PD-L2，且 mFC 分析证实 apCAFs 是表达 PD-L1/L2 的主要 CAF 亚群。在 NCIT 中，抗 PD1 治疗可上调 apCAFs 上的 HLA-DRA 和 PD-L2 表达，且 PD-L2⁺apCAFs 在 non-MPR 标本中显著富集。进一步研究发现，IFN-γ 可通过 JAK1/2-STAT1 通路调节 apCAFs 上 PD-L2 和 HLA-DRA 的表达。
7. 重编程 apCAFs 和抗 PD-L2（克隆 3.2）克服抗 PD1 耐药：研究发现 IFN-γ 通过 JAK1/2-STAT1-IFI6/27 通路刺激 PD-L2⁺apCAFs 的扩张，抑制该通路可下调 PD-L2 和 HLA-DRA 表达。在 apCAF 富集的肿瘤微环境中，抗 PD-L2（克隆 3.2）可显著减缓肿瘤生长，减少 FOXP1⁺Tregs 和总 Tregs 的扩张，恢复 CD8⁺TILs 的抗肿瘤能力，克服抗 PD1 耐药。
8. PD-L2-RGMB 轴对 apCAFs-FOXP1⁺Tregs 相互作用不可或缺：研究发现，Tregs 是肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）中 RGMB 表达的主要贡献者，且 FOXP1 可能正向调节 Tregs 上的 RGMB 表达。在 apCAF 富集的肿瘤微环境中，抗 RGMB 可克服抗 PD1 耐药，与抗 PD1 或抗 PD-L2 联合使用时，能显著抑制肿瘤生长，减少 FOXP1⁺Tregs 和总 Tregs 的比例，增加 CD8⁺TILs 的 GZMB 分泌。

三、研究讨论
本研究通过对 NSCLC 患者 NCIT 样本的多组学分析，确定了 apCAFs 是 NCIT 耐药的关键介质。此前对 apCAFs 形成机制了解有限，本研究发现 IFN-γ 通过 JAK1/2-STAT1-IFI6/27 轴促进 apCAF 扩张，这一发现深化了对 apCAFs 的认识。

传统观点认为 IFNs 对抗肿瘤免疫至关重要，但本研究发现 IFN-γ 可通过刺激 apCAFs 降低 NCIT 疗效，这表明持续炎症的肿瘤微环境可能导致免疫治疗获得性耐药。研究还揭示了 apCAFs 与 PD-L2 在 NSCLC 中的关系，即 apCAFs 是 NSCLC 肿瘤微环境中 PD-L2 的主要来源，PD-L2/RGMB 轴可削弱抗 PD1 疗效，FOXP1⁺Tregs 在其中发挥重要作用，这为进一步研究免疫治疗耐药机制提供了新方向。

此外，本研究还指出了潜在的转化应用和未来研究方向。例如，抑制 JAK1/2-STAT1 通路可能是克服 apCAF 介导的耐药的潜在策略，虽然需要进一步体内验证，但已有研究表明 JAK1/2 抑制剂与免疫治疗联合具有协同作用。同时，apCAFs 在治疗前的存在机制及与 BAG3⁺CD8⁺TILs 的相互作用也值得深入研究。

四、研究局限性
本研究虽然揭示了 apCAFs 通过诱导 FOXP1⁺Tregs 导致免疫治疗耐药的机制，但 apCAFs 作为非专业抗原呈递细胞对其他免疫细胞（如 CD8⁺T 细胞和树突状细胞）的调节作用尚不清楚。未来需要利用先进技术，如谱系特异性基因工程模型，深入研究 apCAFs 与免疫细胞之间的通讯，以发现新的治疗靶点，进一步增强对 apCAF 介导的新辅助免疫检查点抑制剂耐药的理解。