非小细胞肺癌脑实质转移与软脑膜转移的免疫病理特征及微环境重塑机制研究

本研究针对非小细胞肺癌(NSCLC)中枢神经系统转移(CNSm)中脑实质转移(BM)与软脑膜转移(LM)的临床差异，通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)构建了首个LM原位组织细胞图谱。研究发现BM富含CXCL9+巨噬细胞、CXCL13+CD4+ T细胞及三级淋巴结构(TLS)，而LM呈现以SPP1+巨噬细胞为主的免疫抑制微环境。该成果发表于《Cell Discovery》，为CNSm的精准治疗提供了新靶点。

　　

在非小细胞肺癌(NSCLC)治疗领域，中枢神经系统转移(CNSm)已成为影响患者生存的关键因素。其中脑实质转移(BM)和软脑膜转移(LM)虽同属CNSm，却表现出截然不同的临床特征：BM患者中位生存期可达5-15个月，而LM患者仅3-6个月。这种差异背后的分子机制长期不明，特别是LM的原位免疫微环境研究因样本获取困难而进展缓慢。

为破解这一难题，Zhou Cheng等研究者开展了开创性工作。研究团队收集了24例NSCLC患者的临床样本（16例BM和8例LM），包括4例配对原发灶，通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)构建了首个LM原位组织细胞图谱。关键技术包括：10x Genomics单细胞测序、多重免疫组化(mIHC)验证、空间转录组分析，以及整合正常脑组织(HRVA)和泛癌脑转移(panBM)数据集进行比对。

免疫和病理特征

研究首次揭示BM微环境中存在三级淋巴结构(TLS)，其特征性CXCL13⁺CD4⁺ T细胞与B细胞、CD8⁺ T细胞形成免疫协同。临床随访发现具有TLS结构的BM患者接受奥希替尼治疗后40个月无复发。相比之下，LM呈现"冷肿瘤"特征：淋巴细胞浸润显著减少，SPP1⁺/CCL3⁺巨噬细胞占比高达50%，这些细胞通过CCR1信号招募更多髓系细胞，形成免疫抑制网络。

血脑屏障重塑

内皮细胞亚群分析发现BM富含促血管生成的Endo2亚型（高表达PLVAP、COL4A1），其分布与肿瘤细胞增殖标志物MKI67呈正相关。而LM主要分布Endo1亚型，特征性高表达葡萄糖转运蛋白GLUT1(SLC2A1)和多药耐药基因ABCG2。跨数据集比较显示，CNSm中的血脑屏障(BBB)细胞广泛重编程：紧密连接功能受损，细胞外基质基因上调，化学趋化因子CXCL2/CCL2表达增强，这为解释LM对化疗、TKI和PD-1抑制剂耐药提供了新机制。

肿瘤细胞异质性

通过非负矩阵分解(NMF)识别出8个元程序，其中P3程序（补体激活和髓系细胞招募）在CNSm中保守存在。对配对样本LM06的分析发现，转移克隆LM06p-2具有独特的代谢重编程特征（ATP代谢和氧化磷酸化激活），且MYC调控网络活性显著升高，这与既往报道的CNSm中MYC扩增现象相符。

这项研究的意义在于：首次绘制了LM原位免疫图谱，阐明SPP1⁺巨噬细胞可作为LM联合治疗的潜在靶点；发现TLS结构是BM预后良好的生物标志物；揭示BBB细胞表型重编程是CNSm治疗抵抗的关键因素。这些发现为开发针对BM和LM的差异化治疗策略提供了理论依据，特别是针对SPP1-CD44轴或ABCG2的联合治疗方案值得进一步探索。