揭秘阴茎鳞状细胞癌免疫微环境：为攻克癌症点亮新希望

研究人员针对阴茎鳞状细胞癌（PSCC）免疫微环境开展研究，发现疾病进展和 HPV 状态影响免疫细胞，助力开发疗法。

　　阴茎鳞状细胞癌（Penile squamous cell carcinoma，PSCC）是一种较为罕见的男性恶性肿瘤，它在男性癌症中占比不到 1%。在美国，预计 2024 年将有 2100 例新发病例，约 500 人因此丧生；全球每年则有超过 37000 人患病，约 14000 人死亡。虽然大约一半（50.8%）的 PSCC 病例与人类乳头瘤病毒（Human papillomavirus，HPV）有关，但此前人们对 PSCC 肿瘤免疫微环境（Tumor immune microenvironment，TIME）的了解极为有限，尤其是 PSCC 与免疫系统在疾病进展过程中的相互作用，以及 HPV 感染状态对其的影响，都还未被深入研究。

深入了解肿瘤细胞与免疫微环境之间的相互作用，对于开发 PSCC 的治疗方法至关重要。过去，科研人员试图通过批量转录组学或蛋白质标记的多重检测来研究 PSCC 的免疫微环境，然而这些方法却无法全面刻画肿瘤微环境（Tumor microenvironment，TME）中异质性免疫细胞及其不同的表型状态。在此背景下，来自美国多个研究机构的科研人员开展了相关研究，希望能进一步揭示 PSCC 的免疫微环境特征，为治疗提供新的思路 。这项研究成果发表在《Scientific Reports》上。

为了探究 PSCC 的免疫微环境，研究人员采用了单细胞 RNA 测序（Single cell RNA sequencing，scRNA-seq）技术，对 10 例 PSCC 组织样本进行检测，这些样本来自阴茎、淋巴结和远处转移部位，还包括 4 例匹配的阴茎和淋巴结样本。研究人员通过高风险 HPV 原位杂交检测（HPV-ISH）结合 p16 免疫组化来确定 HPV 状态。利用 Cell Ranger 和 Seurat V4 对 scRNA-seq 数据进行处理和分析，通过一系列质量过滤、归一化和整合操作，去除低质量细胞和批次效应，并进行聚类和亚聚类分析以识别主要细胞类型和亚群，同时利用 inferCNV 通过拷贝数变异（Copy number variation，CNV）分析来鉴定恶性细胞。

研究结果如下：

• 细胞组成差异：通过分析发现，不同疾病阶段和 HPV 状态下，PSCC 的免疫细胞浸润存在显著差异。与局限性疾病相比，晚期疾病中上皮细胞、CD4? T 细胞和 B 细胞富集，而内皮细胞、肥大细胞、树突状细胞（Dendritic cells，DC）和调节性 T 细胞（Regulatory T cells，Tregs）在局限性疾病中更为丰富。HPV 阴性样本中 CD8?和 CD4? T 细胞以及 Tregs 比 HPV 阳性样本更富集。
• CNV 分析：通过 CNV 分析发现，1q、3q、17q 的扩增和 11q、13q 的缺失在研究队列中最为常见。局限性疾病阶段低 CNV 负担的细胞比例较高，而晚期疾病阶段中 / 高 CNV 负担的细胞比例更高。HPV?肿瘤的上皮细胞相比 HPV?肿瘤，具有更高比例的中 / 高 CNV 负担，这表明晚期和 HPV?的 PSCC 基因组不稳定性增加。此外，不同 CNV 负担的上皮细胞基因表达模式差异明显，CNV 高的上皮细胞中多个生物通路显著上调。
• 基因表达特征：研究人员发现，晚期 PSCC 和 HPV 阳性 PSCC 存在缺氧特征。局限性疾病和 HPV?肿瘤富含细胞周期相关基因，而晚期疾病和 HPV?肿瘤则富含缺氧相关基因。在晚期 PSCC 中，存在 T 细胞耗竭和缺氧 M2 巨噬细胞增加的现象，同时效应 Tregs 减少。HPV?的 PSCC 肿瘤中，免疫抑制性 Tregs 亚群增加，CD8? T 细胞耗竭，M2 样肿瘤相关巨噬细胞（Tumor associated macrophages，TAMs）增多。

在讨论部分，研究人员指出，他们的研究提供了 PSCC 肿瘤和免疫景观的单细胞图谱，揭示了疾病进展过程中不同的免疫细胞群体和转录谱。局限性 PSCC 具有动态的免疫表型，先天免疫系统活跃，但也有早期免疫抑制的迹象；晚期疾病则以促肿瘤的衰老 M2 型巨噬细胞、耗竭的 CD8? T 细胞和无活性的幼稚 T 细胞为特征，这有利于肿瘤的生长和转移。此外，HPV 状态对免疫细胞浸润有显著影响，HPV?肿瘤表现为免疫排斥表型，而 HPV?肿瘤表现为免疫炎症但耗竭的表型。

不过，该研究也存在一定的局限性。样本量相对较小，且均来自单一中心，可能影响研究结果的普遍性；scRNA-seq 的 “快照” 性质无法完全捕捉免疫细胞浸润的时空动态；缺乏空间转录组学数据，难以解释肿瘤内的异质性；同时，将基因表达模式与功能结果联系起来仍面临挑战。

总体而言，这项研究通过 scRNA-seq 分析揭示了 PSCC 免疫微环境在疾病进展和 HPV 状态下的差异，为理解 PSCC 的免疫逃逸机制提供了重要依据，也为开发针对晚期 PSCC 的潜在治疗方法奠定了基础，有助于推动 PSCC 治疗领域的进一步发展。