在肿瘤微环境（TME）中，存在一种类似淋巴细胞（LC）的直流（DC）细胞亚群，该亚群表现出免疫抑制特性。…… 开放获取（Open Access）

《Cancer Research》：An LC-like DC subset in the TME exhibited immunosuppressive phenotypes. A,... Open Access

单细胞转录组学整合分析揭示了肿瘤浸润树突状细胞（DC）的异质性及功能调控机制，鉴定了AXL/SIGLEC6+、Langherans样DC等罕见亚群，并构建了首个覆盖33种癌症类型的DC图谱DCTypist。研究显示cDC2亚群具有高度功能多样性，其不同亚群在肿瘤免疫应答中调控差异显著的通路，如吞噬相关、炎症应答及T细胞互作等。通过基因集变差分析（GSVA）和单细胞转录因子调控网络（SCENIC）解析，发现LAMP3+ DC的细胞起源（cDC1、cDC2、LC）与免疫治疗响应率呈正相关，其中cDC1源性LAMP3+ DC通过高表达CXCL9、CCL19和IL-15增强CD8+ T细胞浸润。研究进一步验证了TMEM176B基因在免疫调节中的功能，证实其过表达可抑制肿瘤免疫应答。最后通过机器学习模型筛选出TAP1、TAP2、CD40等潜在治疗靶点，为DC疫苗设计提供了新策略。

　　在肿瘤免疫治疗领域，树突状细胞（Dendritic Cells, DCs）作为一种关键的抗肿瘤免疫调节细胞，一直受到广泛关注。尽管DCs在抗肿瘤免疫中扮演着重要角色，但基于DC的治疗手段尚未在临床中取得显著效果。为了解决这一问题，科学家们正在努力探索DCs在肿瘤微环境（TME）中的异质性以及在不同癌症类型中的分布情况。通过整合超过2,500个样本的单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据，本研究构建了一个全面的DC图谱，揭示了多种罕见的DC亚群及其独特的功能特性。这一成果不仅有助于深入理解DCs的生物学行为，还为开发基于DC的免疫疗法提供了宝贵的资源。

### 一、DCs的异质性与功能潜力

DCs是专业抗原呈递细胞，能够通过吞噬和呈递肿瘤抗原，与T细胞进行复杂的相互作用，从而激活免疫应答。在肿瘤微环境中，DCs的存在不仅影响免疫系统的激活，还可能对肿瘤的进展产生双重作用。例如，某些DC亚群可能具有促炎特性，而另一些则可能表现出免疫抑制特征。研究发现，一些罕见的DC亚群，如AXL?SIGLEC6? DCs和类似朗格汉斯细胞（LC-like）的DCs，在多种癌症类型中均存在，并且表现出不同的转录组特征和功能潜力。

研究团队利用scRNA-seq技术，对来自33种癌症类型的2,516个样本进行了分析。这些样本包括肿瘤组织、相邻正常组织、前癌性病变和转移性病变，以及健康组织和患者的外周血单核细胞（PBMCs）和淋巴结组织。通过三次无监督聚类分析，研究人员去除了低质量细胞和潜在的双细胞（doublets），最终确定了DCs的转录组特征和分布情况。结果显示，某些DC亚群，如Langerhans细胞样DCs（LC-like DCs）和AXL?SIGLEC6? DCs（AS DCs），在肿瘤微环境中表现出独特的功能潜力。

### 二、DCs的功能多样性与肿瘤微环境中的分布

在肿瘤微环境中，DCs的分布具有高度的异质性。研究团队通过计算不同DC亚群的ROGUE指数（一种衡量单细胞群体纯度的熵值指标），发现某些亚群，如cDC2s，显示出较大的异质性。例如，cDC2s被分为七个不同的转录状态，其中一些亚群表现出与巨噬细胞或T细胞相似的基因表达特征。这些亚群在肿瘤组织中富集，提示它们可能在肿瘤免疫反应中发挥重要作用。

研究还发现，某些DC亚群在特定癌症类型中表现出显著的组织偏好性。例如，cDC2_C1QC、cDC2_CXCL9和cDC2_ISG15亚群在肿瘤组织中富集，而这些亚群与不同的生物通路相关联，如内吞作用、细胞因子介导的信号通路和免疫反应调节。这些发现表明，不同DC亚群在肿瘤微环境中可能具有不同的功能潜力，从而影响抗肿瘤免疫应答。

### 三、LC-like DCs的免疫抑制特性

LC-like DCs是一种在肿瘤微环境中表现出独特功能的DC亚群。它们在多种癌症类型中普遍存在，尤其是在皮肤相关肿瘤和消化系统肿瘤中。通过比较LC-like DCs与正常皮肤中的LCs的基因表达特征，研究发现LC-like DCs在免疫调节和迁移能力方面具有更强的潜力。这些细胞不仅在肿瘤组织中富集，还表现出与T细胞相互作用的特征，如高表达MHC-II相关基因HLA-DQA2和HLA-DQB2，以及与Treg细胞（调节性T细胞）相关的基因。

进一步的分析表明，LC-like DCs可能来源于cDC2s，并且在肿瘤微环境中表现出免疫抑制功能。这与它们的基因表达特征一致，如高表达免疫抑制性基因和低表达促炎性基因。此外，LC-like DCs的高表达与Treg细胞的比例增加相关，提示它们可能通过促进Treg细胞的扩增，形成免疫抑制微环境，从而影响抗肿瘤免疫应答。

### 四、LAMP3? DCs的细胞起源与功能多样性

LAMP3? DCs是一种在多种癌症类型中普遍存在的DC亚群，具有成熟和迁移的特征。研究发现，LAMP3? DCs可能来源于不同的细胞类型，包括cDC1s、cDC2s和LC-like DCs。通过构建预测模型DCTypist，研究人员能够更准确地识别不同DC亚群的来源，并揭示其功能潜力。

在不同癌症类型中，LAMP3? DCs的来源比例存在显著差异。例如，在某些癌症类型中，cDC1来源的LAMP3? DCs占比较高，而在其他类型中，cDC2或LC-like来源的LAMP3? DCs更为常见。这些差异可能反映了不同癌症类型中LAMP3? DCs的功能特异性。此外，研究还发现，cDC1来源的LAMP3? DCs与CD8? T细胞的比例显著相关，提示它们在促进抗肿瘤免疫应答方面具有重要作用。

### 五、机器学习模型的构建与应用

为了提高DC亚群的识别和注释效率，研究团队开发了DCTypist这一基于机器学习的DC分类器。该模型通过整合scRNA-seq数据，结合超参数优化和模型集成，能够准确预测DC亚群的类型。通过在多个公开数据集中的验证，DCTypist展现出良好的预测性能，尤其是在结直肠癌和非小细胞肺癌的免疫治疗数据集中。

此外，研究还利用DCTypist对LAMP3? DCs的候选治疗靶点进行了分析。通过比较肿瘤组织和相邻正常组织中的基因表达差异，研究人员发现某些基因，如TMEM176A和TMEM176B，可能具有促进DC成熟和抗肿瘤免疫应答的潜力。实验表明，TMEM176B的过表达可能增强DC的功能，从而提高抗肿瘤疫苗的效果。这些发现为开发基于DC的免疫疗法提供了新的靶点。

### 六、研究的局限性与未来方向

尽管本研究取得了重要进展，但仍存在一些局限性。首先，由于DCs和巨噬细胞在转录组上的高度相似性，某些DC亚群的识别可能受到干扰。其次，研究主要基于单细胞转录组数据，缺乏其他组学（如蛋白质组学或表观遗传学）的验证。此外，由于MoDCs（单核来源的DCs）与cDC2s的转录组相似性，研究团队未对MoDCs进行深入分析。最后，尽管发现LC-like DCs与Treg细胞之间存在关联，但其作用机制仍需进一步研究。

未来的研究可以结合多组学数据，进一步验证DC亚群的功能特性，并探索其在不同癌症类型中的具体作用。此外，开发更精确的DC疫苗策略，结合这些亚群的生物学特征，可能为肿瘤免疫治疗带来新的突破。研究团队还计划构建一个交互式的网络平台，用于分析和可视化这些数据，从而促进该领域的进一步发展。

### 七、研究的意义与应用前景

本研究通过整合大量单细胞转录组数据，构建了一个全面的DC图谱，揭示了DCs在肿瘤微环境中的异质性和功能多样性。这一图谱不仅有助于重新定义DC亚群的调控机制、组织偏好和功能潜力，还为开发基于DC的免疫疗法提供了丰富的资源。通过机器学习模型DCTypist，研究人员能够更高效地注释DC亚群，并识别潜在的治疗靶点。这些发现有望推动肿瘤免疫治疗的精准化和个性化发展，为临床治疗提供新的思路和工具。

此外，本研究还强调了DCs在肿瘤免疫中的复杂性。不同DC亚群可能具有不同的功能潜力，这需要在不同癌症类型中进行更深入的探索。通过进一步研究这些亚群的调控机制和功能特性，科学家们可以更好地理解肿瘤免疫反应的动态变化，并开发出更有效的免疫治疗策略。