三陰性乳腺癌化療和PD-L1阻斷劑聯(lián)合療法的細(xì)胞機(jī)制各不相同
三陰性乳腺癌（TNBC）是一種侵襲性強(qiáng)、預(yù)后差的乳腺癌亞型，傳統(tǒng)治療對其作用有限。近年來，化療藥物（如紫杉醇和白蛋白結(jié)合型紫杉醇）與PD-L1阻斷劑（如正反應(yīng)）的聯(lián)合療法顯示出治療潛力，但其具體機(jī)制尚不完全清楚。為了深入理解不同化療藥物與免疫療法聯(lián)合時的細(xì)胞機(jī)制差異，作者通過單細(xì)胞RNA測序（scRNA-seq）和T細(xì)胞受體測序（TCR-seq），分析了TNBC患者在接受不同聯(lián)合治療方案后的免疫細(xì)胞動態(tài)變化。作者發(fā)現(xiàn)，白蛋白結(jié)合型紫杉醇（Nab-PTX）與阿特珠單抗（ATZ）聯(lián)合治療能夠顯著重塑腫瘤免疫微環(huán)境，特別是通過增加肥大細(xì)胞和促炎性巨噬細(xì)胞的比例，促進(jìn)T細(xì)胞和B細(xì)胞的招募和激活。與PTX聯(lián)合ATZ相比，Nab-PTX聯(lián)合ATZ能夠?qū)?span>CD8+ T細(xì)胞從耗竭狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂懈杉?xì)胞特征的記憶效應(yīng)T細(xì)胞（Tsem），同時減少調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）的比例，從而增強(qiáng)抗腫瘤免疫反應(yīng)。此外，肥大細(xì)胞的激活在Nab-PTX聯(lián)合治療中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，可能通過促進(jìn)T細(xì)胞和B細(xì)胞的招募來增強(qiáng)PD-L1阻斷劑的療效。小鼠模型實驗進(jìn)一步證實了肥大細(xì)胞激活對腫瘤生長的抑制作用。總之，作者的研究揭示了不同化療藥物與PD-L1阻斷劑聯(lián)合時多種免疫細(xì)胞的動態(tài)和肥大細(xì)胞在聯(lián)合治療中的關(guān)鍵作用與具體機(jī)制，并為開發(fā)新的聯(lián)合治療策略提供了理論依據(jù)。該研究于2025年1月發(fā)表在《Cancer cell》，IF 48.8分。
技術(shù)路線：
主要研究結(jié)果：
1 三陰性乳腺癌（TNBC）中的免疫細(xì)胞圖譜及動態(tài)變化
作者從44例TNBC患者中獲得了78份腫瘤活檢樣本。其中，16例接受了Nab-PTX聯(lián)合ATZ治療，12例接受了Nab-PTX治療，9例接受了PTX聯(lián)合ATZ治療，7例接受了紫杉醇治療。根據(jù)可獲得性，收集了包括原發(fā)性乳腺腫瘤和轉(zhuǎn)移性病灶在內(nèi)的腫瘤樣本，并將其分為應(yīng)答者（R）和非應(yīng)答者（NR）（圖1A）。
利用scRNA-seq對TNBC中的免疫浸潤進(jìn)行分析，經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量篩選后，作者共鑒定出285,001個T細(xì)胞、87,595個B細(xì)胞、18,718個自然殺傷（NK）細(xì)胞和56,180個髓系細(xì)胞（圖1B）。作者進(jìn)一步比較了匹配部位的治療前后樣本，分析免疫細(xì)胞的動態(tài)變化，幫助減少基線差異的影響。盡管樣本量限制了統(tǒng)計學(xué)意義，但作者仍觀察到不同治療方案之間存在不同的動態(tài)模式（圖1C）。具體而言，PTX治療后T細(xì)胞和NK細(xì)胞增加，而Nab-PTX+ATZ治療后髓系細(xì)胞減少。此外，化療后應(yīng)答者的T細(xì)胞增加（圖1D），而接受Nab-PTX+ATZ治療的應(yīng)答者中B細(xì)胞呈上升趨勢，而在PTX治療后則下降。相比之下，接受Nab-PTX+ATZ治療的應(yīng)答者中髓系細(xì)胞減少，而PTX治療后NK細(xì)胞增加。值得注意的是，B細(xì)胞在聯(lián)合治療的應(yīng)答者中占主導(dǎo)地位（圖1E）。預(yù)測指數(shù)（Pi）和治療指數(shù)（Ti）分析一致顯示，基線B細(xì)胞水平較高與對聯(lián)合治療和PTX的正反應(yīng)相關(guān)，而T細(xì)胞則是Nab-PTX的有利預(yù)測因子（圖1E）。
通過提高聚類分辨率，作者鑒定出CD4+ T細(xì)胞、CD8+ T細(xì)胞、CD20+ B細(xì)胞、濾泡B（Bfoc）細(xì)胞、漿細(xì)胞（Pc）、CD56+ NK細(xì)胞、CD16+ NK細(xì)胞、漿細(xì)胞樣樹突狀細(xì)胞（pDC）、肥大細(xì)胞（Mc）以及其他髓系細(xì)胞（圖1F）。B細(xì)胞亞群表現(xiàn)出較高的Pi，并與對Nab-PTX+ATZ的正反應(yīng)相關(guān)（圖1G和圖1H），而Bfoc和CD4+ T細(xì)胞表現(xiàn)出較高的治療指數(shù)，表明它們在應(yīng)答者中增加。根據(jù)預(yù)測能力和在應(yīng)答者中的增加趨勢，作者發(fā)現(xiàn)CD8+ T細(xì)胞和CD16+ NK細(xì)胞傾向于在PTX治療后的應(yīng)答者中增加，而CD4+ T細(xì)胞和CD56+ NK細(xì)胞與對Nab-PTX的正反應(yīng)相關(guān)。
鑒于樣本量有限，作者采用多色免疫組化（IHC）染色法對16份腫瘤樣本中的CD8+ T細(xì)胞、CD4+ T細(xì)胞和CD20+ B細(xì)胞進(jìn)行評估，結(jié)果與作者的scRNA-seq數(shù)據(jù)一致（圖1I）。作者還注意到，在Nab-PTX+ATZ治療后，這些細(xì)胞在應(yīng)答性腫瘤中的水平增加，與scRNA-seq觀察到的趨勢一致（圖1J和圖1K）。
圖1：TNBC中的免疫細(xì)胞圖譜及動態(tài)變化
2 CD8+ T細(xì)胞在不同治療后的差異動態(tài)變化
作者在每個主要免疫細(xì)胞群內(nèi)構(gòu)建了高分辨率圖譜，鑒定出4個以CXCL13和LAG3表達(dá)為標(biāo)志的Tex亞群（圖2A），每個亞群的耗竭標(biāo)志物、效應(yīng)標(biāo)志物和記憶標(biāo)志物表達(dá)水平各有不同。具體而言，Tex-PDCD1和Tex-GZMB表現(xiàn)出較高的HAVCR2和TIGIT水平，以及更高的耗竭評分（圖2A和圖2B）。Tex-GZMB主要富集于與Nab-PTX相關(guān)的治療組。對Nab-PTX+ATZ治療有應(yīng)答的患者Tex-GZMB水平降低，而NR在接受治療后Tex-GZMB水平增加（圖2C、2D）。相比之下，Tex-PDCD1主要富集于與PTX相關(guān)的治療組，對PTX+ATZ治療有應(yīng)答的患者表現(xiàn)出Tex-PDCD1水平上升的趨勢，而對PTX治療有應(yīng)答的患者在接受治療后Tex-PDCD1水平則呈下降趨勢（圖2C和2D）。對于Tex-ISG15和Tex-MKI67，這兩個亞群均富集于與Nab-PTX相關(guān)的治療組，且在接受治療后，應(yīng)答者的這兩個亞群水平均呈下降趨勢。這些發(fā)現(xiàn)表明，Nab-PTX+ATZ治療能夠降低Tex水平，而PTX+ATZ治療與其他治療方案相比，似乎會增加Tex水平。
Tsem在接受聯(lián)合治療（尤其是Nab-PTX+ATZ治療）后應(yīng)答者的水平增加（圖2C、2D）。相比之下，Tisg和Tstr在接受Nab-PTX+ATZ治療后應(yīng)答者的水平降低，而Tstr在接受PTX或其與ATZ聯(lián)合治療后應(yīng)答者的水平則呈上升趨勢。Tstr以熱休克基因的表達(dá)為標(biāo)志，與對免疫檢查點(diǎn)阻斷（ICB）治療的耐藥性相關(guān)。這說明，Nab-PTX+ATZ治療能夠促進(jìn)一種有益的T細(xì)胞狀態(tài)，這可能有助于其與其他治療方案相比在臨床中有更好的療效。
圖2：CD8+ T細(xì)胞的組成及動態(tài)變化
3 解碼CD8+ T細(xì)胞的過渡動態(tài)
作者接下來研究了CD8+ T細(xì)胞之間的譜系聯(lián)系，揭示了兩個分支均源自幼稚T細(xì)胞（Tn），分別以耗竭T細(xì)胞（Tex）或效應(yīng)記憶T細(xì)胞（Tem）為終端狀態(tài)，基于擴(kuò)散圖分析（圖2E）。在Tex譜系中，Tex-PDCD1和Tex-GZMB位于終端且相互重合，而在Tem譜系中，Tsem伴隨Teff和Tex-ISG15作為終端狀態(tài)。譜系的分化可能受到不同治療方案和臨床結(jié)果的影響。具體而言，在對Nab-PTX聯(lián)合ATZ治療有應(yīng)答的患者中，治療前腫瘤中Tex譜系占主導(dǎo)地位，而治療后腫瘤則向Tem譜系顯著轉(zhuǎn)變（圖2F）。而NR在接受治療后則表現(xiàn)出向Tex譜系的富集。這些結(jié)果表明，Nab-PTX+ATZ在應(yīng)答者中有效地阻止了T細(xì)胞的耗竭，而在非應(yīng)答者中，治療對TIME的影響有限，反映了T細(xì)胞耗竭的自然進(jìn)展。
TCR對T細(xì)胞的功能至關(guān)重要，克隆擴(kuò)增可以暗示腫瘤抗原的反應(yīng)性。與先前的研究一致，Tn包含大量的獨(dú)特克隆，而Tex和效應(yīng)T細(xì)胞（Teff）表現(xiàn)出高度的克隆擴(kuò)增（圖3A）。作者還觀察到，有效的Nab-PTX+ATZ治療減少了Tex亞群之間的轉(zhuǎn)換，同時增強(qiáng)了Tsem的轉(zhuǎn)換。具體而言，在對Nab-PTX+ATZ治療有應(yīng)答的治療前腫瘤中，觀察到Tex細(xì)胞之間以及Tem與Tn、Tcm和Tstr之間的顯著轉(zhuǎn)換，而在治療后，觀察到Tsem、Tcm和Tem之間的大量轉(zhuǎn)換（圖3B和圖3C）。通過定義轉(zhuǎn)換樞紐性（STAR方法），作者發(fā)現(xiàn)這種聯(lián)合治療將轉(zhuǎn)換樞紐從Tn和Tex-GZMB轉(zhuǎn)移到Tsem和Tem（圖3D）。相比之下，在有效的PTX+ATZ治療后，CD8+ T細(xì)胞的轉(zhuǎn)換動態(tài)變化較小。對于化療而言，Tn、Tem和Tsem的轉(zhuǎn)換樞紐性在有效治療后持續(xù)增加（圖3D）。值得注意的是，PTX治療后Tex-PDCD1的樞紐性顯著降低。
綜上所述，作者的研究結(jié)果表明，Nab-PTX+ATZ不僅能抑制Tex群體的轉(zhuǎn)換，而且通過重新配置干細(xì)胞樣Tem細(xì)胞來實現(xiàn)增強(qiáng)的療效。相比之下，PTX+ATZ似乎只能實現(xiàn)部分效果，導(dǎo)致Tex轉(zhuǎn)換適度減少，但未能重新配置Tem群體。兩種化療方案對Tem和Tex細(xì)胞的影響有限，但傾向于促進(jìn)Tn細(xì)胞的擴(kuò)增。
圖3：CD8+ T細(xì)胞的過渡動態(tài)
4 CD8+ T細(xì)胞與臨床反應(yīng)的關(guān)聯(lián)
與Pi分析顯示一致，Nab-PTX聯(lián)合ATZ治療后，耗竭型CD8+ T細(xì)胞（Tex）與臨床正向反應(yīng)相關(guān)，而Tstr與不利的臨床反應(yīng)相關(guān)（圖3E）。與Ti分析結(jié)果一致，干細(xì)胞樣效應(yīng)記憶型CD8+ T細(xì)胞（Tsem）在應(yīng)答者中的比例增加，而Tex-GZMB在非應(yīng)答者中更為常見（圖3E）。這些觀察結(jié)果進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了在有效的Nab-PTX+ATZ治療后，效應(yīng)記憶型CD8+ T細(xì)胞（Tem）的擴(kuò)增以及耗竭型CD8+ T細(xì)胞（Tex）的收縮。對于其他治療方案，作者注意到對PTX聯(lián)合ATZ治療有應(yīng)答的患者表現(xiàn)出較高的耗竭型PDCD1+ CD8+ T細(xì)胞（Tex-PDCD1）比例，而非應(yīng)答者在治療前和治療后的樣本中均顯示出較高的干擾素應(yīng)答型CD8+ T細(xì)胞（Tisg）和Tstr比例（圖3E）。
5 鑒定響應(yīng)性腫瘤浸潤性CD4+ T細(xì)胞
隨后，作者將研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)向CD4+ T細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)它們在協(xié)調(diào)CD8+ T細(xì)胞反應(yīng)中發(fā)揮的關(guān)鍵作用。作者鑒定出三個Tfh亞群，每個亞群均表達(dá)經(jīng)典的Tfh標(biāo)記物，如IL6ST、CXCR5和BCL6，但表達(dá)水平存在差異（圖4A）。其中Tfh-CXCR5亞群的高表達(dá)TCF7與CD4+ T細(xì)胞的自我更新相關(guān)。CD4+ T細(xì)胞的耗竭亞群（Tex）以LAG3、HAVCR2和CTLA4等耗竭標(biāo)記物為特征，同時表達(dá)效應(yīng)分子，類似于Th1樣細(xì)胞。Tex和Tfh亞群均高表達(dá)CXCL13和PDCD1（圖4A），表明它們是作者在先前研究中鑒定的CXCL13+ T細(xì)胞的組成部分。在Tex、Treg和Tfh亞群中觀察到顯著的克隆擴(kuò)增（圖4B），這表明它們對腫瘤抗原有反應(yīng)性。根據(jù)STARTRAC分析，這些亞群還表現(xiàn)出較高的轉(zhuǎn)換指數(shù)，并且在Tex-LAG3與Tex-MKI67、Treg-FOXP3與Treg-MKI67之間以及Tex與Tfh之間觀察到活躍的轉(zhuǎn)換（圖4B）。
Tfh和Tex亞群在應(yīng)答者中富集，并與聯(lián)合治療的正反應(yīng)相關(guān)，而Tstr和Teff在NR中富集，并指示不利結(jié)果（圖4C）。Treg在非應(yīng)答者中富集，與對PTX+ATZ的負(fù)反應(yīng)相關(guān)。對Nab-PTX+ATZ有應(yīng)答的患者表現(xiàn)出Treg、Tex和Tisg水平的降低，以及Tn-IL7R和Tfh水平的增加（圖4D–4F）。相比之下，非應(yīng)答者表現(xiàn)出Tex水平的增加，以及Tn-IL7R的降低（圖4F）。這些發(fā)現(xiàn)表明，Nab-PTX+ATZ降低了Treg和Tex，同時促進(jìn)了Tfh的擴(kuò)增。PTX+ATZ增加了Treg和Tstr，另外，Tfh也表現(xiàn)出上升趨勢（圖4D、4E）。兩種化療藥物均與Tfh-DUSP4的增加趨勢和Tex的減少趨勢相關(guān)。此外，PTX降低了Treg，而Nab-PTX增加了Tstr水平。
綜上所述，這些發(fā)現(xiàn)表明，Tfh的增加以及Treg和Tstr的同步減少對于有效的TNBC治療至關(guān)重要。Treg和Tstr可能是影響PTX+ATZ療效的原因。
圖4：CD4+ T細(xì)胞的組成及動態(tài)變化
6 Tfh/Tex的譜系動態(tài)及其與臨床反應(yīng)的關(guān)聯(lián)
鑒于Tfh/Tex在有效治療中的重要性，作者重建了它們的譜系層次，以闡明潛在的細(xì)胞命運(yùn)可塑性。Tfh-DUSP4被鑒定為過渡態(tài)，分化出三個分支，分別以Tex-LAG3、Tfh-CXCR5和Tfh-IL6ST為終端狀態(tài)（圖4G）。值得注意的是，對Nab-PTX+ATZ有應(yīng)答的患者在治療前表現(xiàn)出Tfh-DUSP4和Tex-LAG3的富集，而在治療后則轉(zhuǎn)變?yōu)?span>Tfh-CXCR5和Tfh-IL6ST的富集，而NR在治療后表現(xiàn)出Tex-LAG3的增加（圖4H）。這些觀察結(jié)果表明，Nab-PTX+ATZ阻礙了Tfh-DUSP4向Tex的分化，而是將其偏向Tfh方向。相比之下，有效的PTX+ATZ治療僅顯示出從Tfh-DUSP4到Tfh-CXCR5的輕微轉(zhuǎn)變。對于化療藥物，有效的治療一致地將Tex-LAG3推向Tfh-DUSP4方向。
Ti分析一致顯示，在聯(lián)合治療后，Tfh增加，而Tex和增殖亞群減少，而對化療藥物有應(yīng)答的患者表現(xiàn)出Tfh-DUSP4和Tem-GZMK的增加（圖4C）。這些結(jié)果表明，化療藥物減少了Tex，同時維持Tfh/Tex譜系處于中間狀態(tài)。然而，當(dāng)與ATZ聯(lián)合使用時，特別是Nab-PTX+ATZ，能推動細(xì)胞狀態(tài)向Tfh方向發(fā)展，表明其對CD4+ T細(xì)胞亞群有顯著影響。
在接受Nab-PTX+ATZ有效治療后，觀察到從Treg到Tn-IL7R和Tfh-CXCR5的顯著樞紐轉(zhuǎn)移，而非應(yīng)答者則表現(xiàn)出Tex和Treg的樞紐性增加（圖4I）。對于化療藥物，接受Nab-PTX治療的應(yīng)答者表現(xiàn)出Tex的樞紐性降低，但Tfh-DUSP4、Treg、Tact、Tstr和Teff的樞紐性增加。相比之下，接受PTX治療的應(yīng)答者表現(xiàn)出Treg和Tfh-DUSP4的樞紐性降低，同時Tn-CCR7和Teff的樞紐性增加（圖4I）。這些結(jié)果進(jìn)一步證實了增強(qiáng)Tfh和Tn-IL7R，同時減少Treg和Tstr對于更好的治療反應(yīng)的重要性。
7 肥大細(xì)胞對Nab-PTX相關(guān)治療的響應(yīng)性擴(kuò)增
肥大細(xì)胞在多種生理和病理過程中發(fā)揮復(fù)雜的作用，包括在腫瘤中，其傳統(tǒng)上被認(rèn)為與免疫調(diào)節(jié)和促腫瘤效應(yīng)有關(guān)。在TNBC中，肥大細(xì)胞是TME的關(guān)鍵介質(zhì)，影響免疫反應(yīng)和腫瘤生長。值得注意的是，作者在接受Nab-PTX治療的應(yīng)答者中觀察到肥大細(xì)胞浸潤呈增加趨勢（圖5A、5B），但p值不顯著。
作者隨后利用小鼠4T1乳腺腫瘤模型來驗證Nab-PTX和抗PD-L1治療的效果。通過RNA-seq和scRNA-seq聯(lián)合分析，發(fā)現(xiàn)盡管這些治療之間的腫瘤大小沒有顯著差異，Nab-PTX治療后肥大細(xì)胞浸潤仍呈增加趨勢（圖5C）。Nab-PTX提高了Tn、Tcm、Tem和Treg的水平，同時Tex和Tfh呈上升趨勢，而抗PD-L1治療似乎提高了Tsem（圖5D）。這說明肥大細(xì)胞可能與T細(xì)胞的招募有關(guān)，特別是增強(qiáng)了Tn，隨后Tn轉(zhuǎn)變?yōu)?span>Tem和功能失調(diào)的表型，而抗PD-L1治療則保留了Tsem并防止了T細(xì)胞功能障礙。
圖5：肥大細(xì)胞及其相關(guān)免疫細(xì)胞的動態(tài)變化
8 肥大細(xì)胞激活與T細(xì)胞反應(yīng)及其關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子的聯(lián)系
為了進(jìn)一步揭示肥大細(xì)胞對TNBC腫瘤微環(huán)境的調(diào)節(jié)作用，作者用促進(jìn)肥大細(xì)胞脫顆粒的陽離子激動劑48/80三鹽酸鹽（C48/80）處理同種異體小鼠腫瘤模型。在C48/80給藥對腫瘤生長影響有限的情況下，但作者仍觀察到肥大細(xì)胞水平升高，同時幼稚T細(xì)胞（Tn）、效應(yīng)T細(xì)胞（Teff）、濾泡輔助T細(xì)胞（Tfh）和耗竭T細(xì)胞（Tex）也有所增加（圖5E），這進(jìn)一步表明肥大細(xì)胞激活與TNBC腫瘤微環(huán)境中的T細(xì)胞反應(yīng)密切相關(guān)。Tex的高比例可能解釋了對腫瘤生長影響有限的原因。為了在體內(nèi)驗證肥大細(xì)胞與T細(xì)胞反應(yīng)之間的聯(lián)系，作者進(jìn)一步用抗PD-L1抗體、C48/80及其聯(lián)合治療小鼠。流式細(xì)胞分選（FACS）分析顯示，C48/80治療顯著增加了肥大細(xì)胞、CD8+ GZMB+ T細(xì)胞和CD4+ CXCR5+ PD-1+ T細(xì)胞（圖5F），從而鞏固了作者的結(jié)果。
CD27+ B細(xì)胞持續(xù)增加（圖5F）。作者還在對Nab-PTX和Nab-PTX+ ATZ有反應(yīng)的臨床樣本上進(jìn)行了多色免疫組化（IHC）染色，觀察到治療后肥大細(xì)胞和活化的T細(xì)胞及B細(xì)胞增加（圖5G）。值得注意的是，聯(lián)合治療還在TNBC中擴(kuò)大了Bfoc（圖1G），突出了它們在Bfoc誘導(dǎo)中的作用。這些發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了肥大細(xì)胞激活在塑造TNBC腫瘤微環(huán)境中免疫反應(yīng)的作用。作者進(jìn)一步分析了mDC與其他免疫細(xì)胞之間的配體-受體相互作用，揭示了其與Tex、Tfh和Treg通過CD274-PDCD1、CD80-CTLA4、NECTIN2-TIGIT和PVR-TIGIT等配對相互作用（圖5H）。這些發(fā)現(xiàn)突出了mDC在TNBC免疫景觀中的復(fù)雜作用。
9 肥大細(xì)胞在優(yōu)化Nab-PTX聯(lián)合正反應(yīng)治療中的重要性
為了進(jìn)一步確認(rèn)肥大細(xì)胞在促進(jìn)對Nab-PTX+ATZ有效反應(yīng)中的關(guān)鍵作用，作者用Nab-PTX聯(lián)合抗PD-L1抗體、肥大細(xì)胞脫顆粒穩(wěn)定劑色甘酸鈉二鈉鹽（DSCG）以及Nab-PTX聯(lián)合抗PD-L1抗體和DSCG的組合治療小鼠4T1乳腺腫瘤模型（圖6E）。Nab-PTX聯(lián)合抗PD-L1治療顯著抑制了腫瘤生長。然而，當(dāng)加入DSCG時，對腫瘤的療效變差，這進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了肥大細(xì)胞在增強(qiáng)這種聯(lián)合治療有效性中的關(guān)鍵作用。
作者進(jìn)一步進(jìn)行了RNA-seq，以研究小鼠腫瘤微環(huán)境（TME）的動態(tài)變化，發(fā)現(xiàn)與DSCG聯(lián)合的治療增加了調(diào)節(jié)性或抑制性樹突狀細(xì)胞亞群，特別是成熟的樹突狀細(xì)胞（mDC）和表達(dá)CD1A的樹突狀細(xì)胞（cDC2-CD1A）（圖6F）。這些結(jié)果表明肥大細(xì)胞在調(diào)節(jié)抑制性樹突狀細(xì)胞亞群中具有雙重作用。此外，肥大細(xì)胞的抑制降低了Tn、中央記憶T細(xì)胞（Tcm）、干細(xì)胞樣效應(yīng)記憶T細(xì)胞（Tsem）、濾泡輔助T細(xì)胞（Tfh）、B細(xì)胞前體（Bn）和漿細(xì)胞（Pc），同時增加了干擾素應(yīng)答T細(xì)胞（Tisg）（圖6F）。總體而言，這些發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步強(qiáng)化了肥大細(xì)胞在調(diào)節(jié)對有效Nab-PTX和抗PD-L1治療至關(guān)重要的免疫群體中的關(guān)鍵作用。
圖6：樹突狀細(xì)胞亞群的譜系聯(lián)系及動態(tài)變化
10 繪制TNBC中單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞的特征圖譜
SPP1是一種標(biāo)記血管生成性巨噬細(xì)胞的標(biāo)志物，由多個亞群表達(dá)，包括macro-CCL2、macro-MT1X、macro-RNASE1、macro-FN1和macro-ISG15。這些亞群通過分泌各種分子發(fā)揮調(diào)節(jié)功能，并參與SPP1、FN1和MIF等通路。具體來說，macro-CCL2表達(dá)SPP1和IL1RN，連接單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，而macro-FN1和macro-MT1X在轉(zhuǎn)錄組上與macro-CCL2相似。Macro-MT1X和macro-RNASE1傾向于M2特征，而macro-CCL2和macro-ISG15表現(xiàn)出M1和M2的雙重特征（圖7A）。
基于細(xì)胞組成，作者構(gòu)建了相關(guān)性網(wǎng)絡(luò)，并揭示了對Nab-PTX+ATZ有反應(yīng)的腫瘤中共調(diào)控的模塊（圖7B）。作者根據(jù)特征亞群對這些模塊進(jìn)行了分類，并在基線時識別出六個模塊，包括與Tex相關(guān)的模塊、與Tfh/Bfoc相關(guān)的模塊、干細(xì)胞樣相關(guān)的模塊、與Tn/Bn相關(guān)的模塊、增殖相關(guān)的模塊和應(yīng)激相關(guān)的模塊。Macro-CXCL9位于與Tfh/Bfoc相關(guān)的模塊中，該模塊包含Tfh和Bfoc。Macro-CCL3L1在轉(zhuǎn)錄組上與macro-CXCL9相似，并與Tn-IL7R、Tfh和Tsem一起位于干細(xì)胞樣相關(guān)的模塊中（圖7B）。位于與Tex相關(guān)的模塊中的Macro-CCL2與Tex、Tisg和mDC一起，表現(xiàn)出具有促炎和抗炎雙重功能的特性。Macro-FOLR2、macro-NUPR1和macro-ISG15位于與Tn/Bn相關(guān)的模塊中，而macro-RNASE1與Treg和cDC2-CD1A相關(guān)。Macro-FN1和mono-S100A8位于包含增殖性Treg和Tex的增殖相關(guān)模塊中。這些相關(guān)性進(jìn)一步突出了macro-CXCL9的促炎作用以及macro-RNASE1、macro-FN1和mono-S100A8的免疫抑制功能。
治療后，作者觀察到相關(guān)性景觀的顯著變化，樹突狀細(xì)胞在支持T細(xì)胞和B細(xì)胞反應(yīng)方面的作用得到增強(qiáng)（圖7B）。作者識別出一個干細(xì)胞樣和與Tfh/Bfoc相關(guān)的模塊，包括Tfh、Tn-IL7R、Tsem、Bfoc、Bmem、cDC1、macro-FOLR2和macro-FTH1，以及一個包含Tfh-IL6ST、Bn和cDC2-CLEC10A的與Tfh/Bn相關(guān)的模塊。Macro-MT1X、macro-ISG15、mono-IL1B和cDC2-CD1A與Tex和Treg聚集在一起，而macro-FN1和mono-S100A8是應(yīng)激相關(guān)模塊的一部分，突出了它們的免疫抑制作用。Macro-CCL2位于由IFN應(yīng)答相關(guān)亞群組成的IFN相關(guān)模塊中，而macro-CCL3L1被發(fā)現(xiàn)在與Tn/Teff相關(guān)的模塊中，進(jìn)一步強(qiáng)化了其促炎功能。
圖7：單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞的特征及其與肥大細(xì)胞的聯(lián)系
11 單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞對不同治療的動態(tài)反應(yīng)
在對Nab-PTX+ATZ有反應(yīng)的腫瘤中，作者觀察到免疫抑制性巨噬細(xì)胞水平下降，例如macro-FN1、macro-MT1X和macro-RNASE1，同時促炎性亞群如macro-CXCL9、macro-FOLR2和mono-IL1B水平上升（圖7C和圖7D）。Macro-FOLR2與人類乳腺癌中CD8+ T細(xì)胞浸潤相關(guān)的FOLR2+組織駐留巨噬細(xì)胞相似，與治療前和治療后的應(yīng)答性腫瘤中的Tn和Bn聚集在一起（圖7B）。此外，macro-FOLR2可能通過補(bǔ)體系統(tǒng)促進(jìn)其他巨噬細(xì)胞，特別是macro-CXCL9和macro-CCL3L1（圖7E和圖7F）。這些巨噬細(xì)胞共同影響T細(xì)胞和B細(xì)胞的招募和激活，可能通過CXC、主要組織相容性復(fù)合體II類（MHC-II）、增殖誘導(dǎo)配體（APRIL）、B細(xì)胞激活因子（BAFF）和活化白細(xì)胞細(xì)胞黏附分子（ALCAM）信號通路。
在應(yīng)答者中，作者觀察到macro-FOLR2和macro-CXCL9水平上升，而mono-IL1B和免疫抑制性巨噬細(xì)胞如macro-FN1、macro-MT1X和macro-ISG15在Nab-PTX治療后下降（圖7C和圖7D），盡管p值未達(dá)到顯著性。類似地，PTX也提高了促炎性亞群如macro-FOLR2和macro-CCL3L1的水平，同時減少了包括macro-FN1、macro-MT1X、macro-ISG15和macro-RNASE1在內(nèi)的免疫抑制性亞群（圖7C）。相比之下，PTX+ATZ傾向于減少macro-CXCL9和mono-S100A8，同時增加macro-NUPR1。這些發(fā)現(xiàn)表明，化療和Nab-PTX+ATZ均促進(jìn)了促炎性巨噬細(xì)胞，同時減少了免疫抑制性亞群，營造了有利的免疫環(huán)境。
12 肥大細(xì)胞通過髓系細(xì)胞塑造TNBC的免疫景觀
肥大細(xì)胞在Nab-PTX+ATZ治療前后均與Tfh/Bfoc相關(guān)模塊表現(xiàn)出接近性（圖7B）。作者進(jìn)一步分析了細(xì)胞間通信網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)肥大細(xì)胞對髓系細(xì)胞產(chǎn)生了廣泛的影響（圖7E）。具體而言，肥大細(xì)胞主要向巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞發(fā)出信號，可能通過集落刺激因子（CSF）信號通路，以macro-FOLR2為主要受體。肥大細(xì)胞還與macro-CXCL9表現(xiàn)出共動態(tài)，并與macro-NUPR1和mDC呈正相關(guān)，但與macro-RNASE1、macro-MT1X和mono-IL1B呈負(fù)相關(guān)（圖5J），這表明它們在免疫調(diào)節(jié)中具有多面性作用，尤其是在協(xié)調(diào)巨噬細(xì)胞功能方面。
作者進(jìn)一步分析了來自小鼠4T1乳腺腫瘤模型的RNA-seq數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)與單獨(dú)使用Nab-PTX和抗PD-L1治療相比，用DSCG抑制肥大細(xì)胞會減少促炎性巨噬細(xì)胞，如macro-CXCL9、macro-CCL3L1和macro-CCL2，同時增加免疫抑制性巨噬細(xì)胞，如macro-MT1X、macro-IL1B和mono-S100A8（圖7G）。這些發(fā)現(xiàn)表明肥大細(xì)胞參與免疫調(diào)節(jié)，可能通過增強(qiáng)促炎性巨噬細(xì)胞來發(fā)揮作用。
13 肥大細(xì)胞作為增強(qiáng)免疫檢查點(diǎn)阻斷（ICB）反應(yīng)的新興治療靶點(diǎn)
基于這些發(fā)現(xiàn)，作者進(jìn)一步探討了肥大細(xì)胞作為一種協(xié)同伙伴的潛力，旨在確定其激活是否能夠增強(qiáng)免疫檢查點(diǎn)阻斷（ICB）療法，特別是PD-L1阻斷的療效。鑒于Nab-PTX聯(lián)合抗PD-L1抗體的療效（圖6E），作者比較了C48/80或Nab-PTX與抗PD-L1抗體聯(lián)合在小鼠4T1乳腺腫瘤模型中的效果，發(fā)現(xiàn)兩種治療均顯著減少了腫瘤體積，其中C48/80聯(lián)合抗PD-L1抗體治療的腫瘤體積比Nab-PTX聯(lián)合抗PD-L1抗體治療更小，這表明通過激活肥大細(xì)胞增強(qiáng)抗PD-L1療法是一種有前景的治療策略。
此外，RNA-seq分析顯示，在C48/80聯(lián)合抗PD-L1治療后，包括Tsem、Tn-IL7R、Tcm、Bfoc和cDC1在內(nèi)的幾種關(guān)鍵免疫細(xì)胞亞群水平增加（圖7H）。這些有益免疫細(xì)胞群體的增加伴隨著免疫抑制亞群的減少，如Tex、Treg、mDC、macro-MT1X和mono-S100A8。此外，FACS分析顯示，與單獨(dú)使用C48/80相比，C48/80聯(lián)合抗PD-L1治療后CD8+ GZMB+ T細(xì)胞和CD19+ CD27+ B細(xì)胞水平升高（圖5F）?？傮w而言，這些發(fā)現(xiàn)表明，肥大細(xì)胞的激活不僅增強(qiáng)了主要抗腫瘤免疫細(xì)胞，還重塑了腫瘤微環(huán)境，為有效的抗腫瘤治療創(chuàng)打下基礎(chǔ)。
結(jié)論：
綜上所述，作者揭示了人類TNBC和小鼠模型中肥大細(xì)胞通過促進(jìn)T細(xì)胞和B細(xì)胞的招募和激活實現(xiàn)的在協(xié)調(diào)抗腫瘤免疫反應(yīng)中的關(guān)鍵作用，發(fā)現(xiàn)與PD-L1阻斷聯(lián)合激活肥大細(xì)胞可減輕TNBC的進(jìn)展。作者的研究結(jié)果提示肥大細(xì)胞是增強(qiáng)免疫檢查點(diǎn)阻斷（ICB）療法療效的有前景的輔助手段，這將為未來聯(lián)合療法的研究提供新的治療策略。
實驗方法：
小鼠腫瘤模型，scRNA-seq，TCR-seq，細(xì)胞培養(yǎng)，WB，免疫熒光，IHC
參考文獻(xiàn)：
Zhang Y, Chen H, Mo H, Zhao N, Sun X, Liu B, Gao R, Xu B, Zhang Z, Liu Z, Ma F. Distinct cellular mechanisms underlie chemotherapies and PD-L1 blockade combinations in triple-negative breast cancer. Cancer Cell. 2025 Jan 30:S1535-6108(25)00025-X. doi: 10.1016/j.ccell.2025.01.007. Epub ahead of print. PMID: 39919737.