单细胞转录组分析揭示宫颈癌关键奥秘，有望开启免疫治疗新篇章

为探究宫颈鳞状细胞癌（CSCC）肿瘤微环境（TME）及抗 PD-1 治疗机制，研究人员进行单细胞测序，发现 PCLAF+TAEpis 影响治疗效果，为治疗提供新靶点。

　　

宫颈癌是全球中低收入地区女性高发的恶性肿瘤，其中宫颈鳞状细胞癌（CSCC）最为常见，人乳头瘤病毒（HPV）感染是其主要诱因。目前，早期低风险的 CSCC 通过手术、放化疗能取得不错的疗效，但转移性 CSCC 患者的生存率依旧很低。近年来，免疫检查点阻断疗法，如针对程序性死亡受体 1（PD-1）和程序性死亡配体 1（PD-L1）的免疫疗法，在治疗复发或转移性 CSCC 的临床试验中展现出一定的抗肿瘤活性和良好的生物安全性。然而，由于肿瘤微环境（TME）的复杂性和异质性，大多数患者并未从中获得理想的治疗效果。

TME 是一个由肿瘤细胞、周围细胞和分子（包括基质细胞、免疫细胞、细胞外基质、趋化因子和细胞因子等）组成的动态系统，其组成成分与宫颈癌患者的病情进展密切相关。因此，深入了解 TME 的复杂性对于肿瘤治疗至关重要。此前已有研究利用单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）探究多种肿瘤 TME 的异质性，但 CSCC 的 TME 细胞景观的精确组成和功能仍不明确。

为了填补这一空白，郑州大学第一附属医院的研究人员开展了相关研究。研究成果发表在《Cancer Cell International》上，为 CSCC 的治疗提供了新的思路和潜在靶点。

研究人员主要运用了以下关键技术方法：采集 6 例未经治疗的 CSCC 患者的 6 个肿瘤组织和 2 个癌旁正常组织进行 scRNA-seq；通过多种生物信息学分析方法，如无监督细胞聚类、细胞类型注释、SCENIC 分析（用于分析转录因子活性）、轨迹分析等，对数据进行深入挖掘；利用动物实验，将 U14 宫颈癌细胞与特定细胞共植入小鼠体内，验证关键细胞亚群的功能；采用免疫组化和多色免疫荧光技术，检测相关蛋白的表达情况。

研究结果如下：

• CSCC 的单细胞转录组图谱：通过 scRNA-seq 分析 50,649 个细胞，鉴定出 10 种主要细胞类型，包括 3 种基质细胞（上皮细胞、成纤维细胞和内皮细胞）和 7 种免疫细胞（髓细胞、肥大细胞、B 细胞、浆细胞、自然杀伤细胞（NK 细胞）、CD4⁺T 细胞和 CD8⁺T 细胞）。肿瘤和正常组织的细胞类型比例存在差异，且免疫细胞的高浸润与患者的良好生存相关。

• CSCC 中上皮细胞的肿瘤内异质性：上皮细胞重新聚类后分为 8 个亚群，不同亚群在肿瘤和正常组织中的分布不同，且具有不同的代谢和信号通路特征。例如，C5-PCLAF-TAEpis 亚群主要存在于肿瘤组织，与肿瘤相关上皮细胞（TAEpis）特征相符；C8-NEURL1B-TAEpis 亚群的高丰度与较好的预后相关。

• 炎症相关成纤维细胞与癌症相关成纤维细胞的相互转化与 CSCC 患者生存结局相关：成纤维细胞重新聚类得到 5 个亚群，不同亚群在肿瘤和正常组织中的分布及功能不同。其中，C1-SPER4-IAFs（炎症相关成纤维细胞）在正常组织中较多，高浸润与患者良好生存相关；C2-MMP11-CAFs（癌症相关成纤维细胞）在肿瘤组织中较多，与不良生存结局相关。

• 内皮细胞的亚表型分析揭示 CSCC 中肿瘤与正常组织的异质性：内皮细胞聚类为 4 个亚群，各亚群在肿瘤和正常组织中的分布不同，且具有独特的代谢和信号通路特征。例如，C2-EDNRB1 - 毛细血管内皮细胞在肿瘤组织中增多，其高表达与患者不良生存相关。

• CSCC 中髓细胞的异质性与肿瘤进展相关：髓细胞亚聚类得到 8 个亚群，包括不同类型的巨噬细胞、树突状细胞和中性粒细胞。不同亚群的代谢和信号转导存在差异，且与患者生存结局相关。如 C6-CXCL8-TANs（肿瘤相关中性粒细胞）的高浸润与不良生存相关，而 C7-ISG15-Neus（I 型干扰素产生的中性粒细胞）和两种树突状细胞亚群的高浸润则与良好生存结局相关。

• CSCC 中 T 细胞的特征：T 和 NK 细胞重新聚类得到多个亚群，不同亚群具有不同的功能和代谢特征。例如，CD8-C6-CXCL13-Tex 亚群表现出耗竭状态，但具有抗肿瘤功能；CD4-C10-CXCL13-Th1 细胞和 CD8-C6-CXCL13-Tex 亚群具有较强的代谢活性，且激活了凋亡信号通路。高 T 细胞浸润水平与患者改善的生存结局相关。

• PCLAF⁺TAEpis 的存在与 CXCL13⁺CD8⁺T 细胞的丰度呈负相关：CellChat 分析发现 PCLAF⁺TAEpis 与 T 细胞亚群，尤其是与 C6-CD8-CXCL13-Tex 亚群呈负相关。多色免疫荧光和免疫组化分析表明，PCLAF⁺TAEpis 的标记物 CD24 表达与 CD8⁺PD-1⁺T 细胞数量负相关，且 CD24 高表达与较差的无病生存结局相关，同时是抗 PD-1 治疗反应的重要预测指标。

• PCLAF⁺TAEpis 抑制 T 细胞的浸润和功能：体外实验表明，PCLAF⁺TAEpis 促进 CD8⁺T 细胞凋亡；体内实验显示，PCLAF⁺TAEpis 促进肿瘤生长，削弱抗 PD-1 治疗的疗效，减少肿瘤浸润性 T 细胞的数量，降低 CD4⁺和 CD8⁺T 细胞分泌干扰素 -γ（IFN-γ）的水平。

研究结论和讨论部分指出，该研究通过 scRNA-seq 分析了 CSCC 的 TME，鉴定出 35 个免疫和基质细胞亚群，发现 PCLAF⁺TAEpis 通过抑制 T 细胞的浸润和功能，限制了抗 PD-1 治疗的反应。这一研究成果加深了人们对 CSCC 中 TME 复杂性的理解，为 CSCC 的治疗提供了潜在的治疗靶点，即 PCLAF⁺TAEpis 有望成为新的治疗靶点，为 CSCC 患者带来新的希望。不过，该研究也存在一定的局限性，如样本数量有限，部分结论需要更大样本量验证；某些细胞亚群影响 CSCC 进展的精确机制尚待进一步研究；PCLAF⁺TAEpis 细胞与 CD8⁺T 细胞之间的相互作用机制也需要深入探索。但总体而言，这项研究为后续的 CSCC 研究和治疗开辟了新的方向。