导语：近期，Nat Commun杂志发表了一项突破性研究，通过单细胞测序技术深入剖析了食管鳞状细胞癌对新辅助免疫化疗（nICT）的治疗反应特征，为个体化治疗方案的优化提供了新的科学依据。
食管癌是全球第七大常见恶性肿瘤，其中食管鳞状细胞癌（ESCC）占近90%。由于症状不明显，大多数患者在确诊时已处于晚期，五年总生存率低于20%。新辅助化疗放疗（nCRT）是局部晚期ESCC的标准治疗，但存在术后死亡风险增加和远期复发率高的问题。新辅助免疫化疗（nICT）作为一种新兴治疗手段，显示出改善病理完全缓解率（pCR）的潜力，但其疗效受到肿瘤微环境（TME）异质性的影响，具体机制尚不完全清楚。
2024年9月，Nature Communications发表了题为“Single-cell Sequencing Reveals Immune Features of Treatment Response to Neoadjuvant Immunochemotherapy in Esophageal Squamous Cell Carcinoma”的研究文章，深入探究ESCC对nICT反应的免疫特征，并揭示影响治疗反应的关键免疫细胞亚群和分子机制。旨在为ESCC的个体化治疗提供新的策略，优化现有的治疗方案，提高患者的治疗响应率和生存质量。
研究设计
本研究是一项前瞻性研究，通过单细胞RNA测序（scRNA-seq）和T细胞受体测序（scTCR-seq）技术，分析18例接受nICT治疗的ESCC患者的肿瘤组织。研究将患者分为应答者和非应答者两组，通过比较两组患者的TME特征，揭示了影响nICT疗效的关键免疫细胞亚群和分子标志物。研究收集了7个治疗前的活检样本和16个治疗后的手术样本，通过流式细胞术、免疫组化和多重免疫荧光等技术进行验证。
研究结果
研究结果显示，CXCL13+CD8+ Tex细胞，作为耗竭CD8+T细胞的一个亚群，在治疗前肿瘤中高度浸润，并在应答者治疗后的样本中表现出明显的祖细胞耗竭表型。CXCL13+CD8+ Tex细胞的预治疗存在与nICT的改善反应相关，并在体内增强了抗PD-1的疗效。相比之下，非应答者治疗后的肿瘤中富含CXCL13+CD8+ Tex细胞和TNFRSF4+CD4+ Tregs，表现出终末耗竭和免疫抑制表型。此外，研究还发现了包括LRRC15+成纤维细胞和SPP1+巨噬细胞在内的几个治疗抵抗的关键标志物，它们可能通过招募Tregs形成免疫抑制微环境。
肿瘤微环境中的免疫细胞特征
本研究通过对18例接受nICT治疗的ESCC患者的肿瘤组织进行单细胞RNA测序（scRNA-seq）和T细胞受体测序（scTCR-seq）分析，揭示了肿瘤微环境（TME）中复杂的免疫细胞动态。研究发现，在治疗前肿瘤中，CXCL13+
CD8+Tex细胞亚群高度浸润，并在治疗后应答者的样本中表现出显著的祖细胞耗竭表型（图1d）。这一发现表明，CXCL13+CD8+ Tex细胞可能在预测nICT疗效中起到关键作用。
图1不同疗效组的T细胞异质性
CXCL13+CD8+ Tex细胞与治疗响应的关联
研究进一步验证了CXCL13+CD8+ Tex细胞作为预测nICT改善反应的潜力。在96例接受nICT治疗的ESCC患者的预治疗样本中，通过多重免疫荧光分析显示，应答者相较于非应答者有更高的CXCL13/CD8双阳性细胞丰度（图1i）。此外，通过RNA测序数据分析，研究还发现CXCL13表达与CD274表达在预测治疗反应方面的相似性（图1），进一步证实了CXCL13+CD8+Tex细胞在ESCC免疫治疗中的价值。
非应答者中的免疫抑制特征
在非应答者的治疗后肿瘤中，研究观察到CXCL13+CD8+ Tex细胞和TNFRSF4+CD4+ Tregs细胞亚群的显著增加，这些细胞表现出终末耗竭和免疫抑制表型（图1f）。特别是，TNFRSF4+CD4+ Tregs细胞在非应答者中的高度活化和克隆扩增，提示了免疫抑制微环境在nICT抵抗中的作用。
治疗抵抗的关键标志物
研究还发现了包括LRRC15+成纤维细胞和SPP1+巨噬细胞在内的几个治疗抵抗的关键标志物（图2c和图6d）。这些细胞可能通过招募Tregs形成免疫抑制微环境，从而诱导治疗抵抗。在非应答者中，LRRC15+CAFs与CD4+ Tregs的共定位分析显示，这些CAFs可能特异性地招募CD4+FOXP3+细胞，形成免疫抑制环境（图2l和图2m）。
图2 无反应性ESCC免疫治疗后LRRC15+CAF显著富集
总结讨论
本研究的结论强调了CXCL13在预测ESCC对nICT反应中的重要性，并揭示了CXCL13+CD8+ Tex细胞在改善nICT疗效中的潜在作用。研究还指出，非应答者中CD4+ Tregs的显著克隆扩增和CD8+ Teff细胞的克隆扩增不足可能有助于nICT治疗的抵抗性。此外，LRRC15+ CAFs和SPP1+巨噬细胞的富集被认为是ESCC对免疫治疗抵抗的关键标志物。这些发现不仅增进了我们对ESCC免疫微环境的理解，也为开发新的治疗策略提供了重要线索，特别是在针对CXCL13和SPP1的靶向治疗方面。未来的研究需要进一步探索这些标志物在临床上的应用潜力，以及它们如何帮助我们克服ESCC治疗中的免疫抵抗。
参考文献
YANG Z, TIAN H, CHEN X, et al. Single-cell sequencing reveals immune features of treatment response to neoadjuvant immunochemotherapy in esophageal squamous cell carcinoma[J]. Nat Commun, 2024, 15(1): 9097. Published 2024 Oct 22. DOI:10.1038/s41467-024-52977-0.
