第四章 结直肠癌肿瘤微环境

第一节 免疫微环境

肿瘤细胞的生长和转移很大程度上依赖于其存在的肿瘤微环境。肿瘤微环境由细胞外基质、丰富的细胞因子、趋化因子及免疫细胞、间质细胞等构成。在结直肠癌(colorectal cancer,CRC)的发生和演进过程中,尤为重要的是长期与肿瘤细胞共存和互作的宿主免疫。肿瘤细胞能够通过释放一些细胞因子或蛋白,改变其赖以生存的肿瘤免疫微环境。而免疫微环境的重塑反作用于肿瘤细胞,决定其生存、进展或死亡。越来越多的证据表明固有免疫细胞[巨噬细胞、中性粒细胞、树突状细胞(dendritic cell,DC)、自然杀伤(natural killer,NK)细胞]和适应性免疫细胞(T细胞和B细胞)及肿瘤细胞间的互作,在肿瘤生长和转移中发挥着重要作用。在认识肿瘤免疫微环境的构成及其功能的基础上,肿瘤免疫分型和免疫治疗得以发展和应用。

一、免疫细胞在CRC中的作用

(一)巨噬细胞极化和肿瘤相关巨噬细胞

巨噬细胞是单核-巨噬系统主要的细胞成分,在固有免疫应答、组织稳态维持及炎症等多种条件下发挥重要的作用。骨髓来源的前体细胞受环境因素刺激,分化成熟具有特殊的表型,称为“巨噬细胞的极化”,包括M1(经典型)巨噬细胞极化和M2(替代型)巨噬细胞极化。其中,M1巨噬细胞是由干扰素γ(interferon-γ,IFN-γ)、脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)或肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)等刺激活化,发挥重要的促炎作用,在炎性肠病患者组织中显著升高。而M2巨噬细胞由白细胞介素-4(interleukin-4,IL-4)、IL-10、IL-13或糖皮质激素刺激而分化,具有免疫抑制作用。肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophage,TAM)是在肿瘤微环境中形成的巨噬细胞亚型。TAM主要起源于循环中的单核细胞,受到CC亚族趋化因子配体和集落刺激因子(colony stimulating factor,CSF)刺激而活化,通过分泌细胞因子和趋化因子以协调免疫细胞功能,影响肿瘤的生长、扩散、血管新生及肿瘤细胞对药物治疗的耐受。

肿瘤微环境中的巨噬细胞发挥着不同的功能,其中M1型巨噬细胞促进Ⅰ型辅助性T细胞(helper T cell 1,Th1)的激活,发挥对肿瘤细胞的吞噬和杀伤作用。通过分泌IL-6、IL-23和活性氧(reactive oxygen species,ROS),参与和调节肿瘤免疫应答,发挥抗肿瘤作用。相较于M1型细胞,肿瘤组织中的TAM主要为M2样巨噬细胞,又可分为四种亚型,即M2a(IL-4和IL-23诱导)、M2b(IL-1β或LPS诱导)、M2c(IL-10、TGF-β和糖皮质激素诱导)和M2d(IL-6诱导)。M2型巨噬细胞通过分泌IL-10和IL-1β等抗炎细胞因子,促进血管生成和组织修复;通过调节肿瘤微环境中免疫细胞间相互作用,构建免疫抑制型微环境,促进肿瘤的发生和发展。值得注意的是,M1型和M2型极化状态并不是孤立存在的,在特定的环境中可以彼此转化。因此,诱导M2型巨噬细胞转分化是目前肿瘤免疫治疗的重要策略。

TAM是CRC免疫微环境中最为丰富的细胞,通过多种途径促进CRC的发生和发展。TAM通过分泌TGF-β1上调补体应答基因-32的表达,从而促进巨噬细胞向肿瘤周围迁移,进而加速肿瘤生长。此外,TAM还可调节烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)氧化酶活性以维持肿瘤组织中ROS水平,改变肿瘤微环境的氧化还原状态,从而促进肿瘤细胞增殖。在CRC侵袭和转移方面,TAM也显示出一定的调节作用。M2巨噬细胞能够分泌基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)、丝氨酸蛋白酶、组织蛋白酶等成分,破坏基底膜和降解肿瘤细胞外基质,促进肿瘤细胞脱离原发灶和入侵血管。

TAM还可释放大量细胞因子、趋化因子发挥对肿瘤微环境的重塑作用。在CRC肿瘤免疫和血管新生的互作调控中,TAM扮演着重要的角色。TAM释放的血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、IL-1、IL-8、TNF-α细胞因子和MMP,通过调节内皮细胞增殖和促进细胞外基质重塑,促进肿瘤血管新生。免疫调节方面,TAM可介导趋化因子[趋化因子配体2(chemokine C-C motif ligand 2,CCL2)、CCL3、CCL4、CCL5和CCL20]的释放,促进Treg细胞在肿瘤组织中的募集和浸润。在对T细胞和NK细胞调控方面,TAM能够通过精氨酸酶1和诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)调节精氨酸代谢,从而抑制T细胞增殖。此外,TAM还高表达程序性死亡受体1(programmed death 1,PD-1)和CTLA-4,以及程序性死亡受体配体1(programmed death-ligand 1,PD-L1)、B7-H1和其他配体,抑制T细胞、NK细胞和NKT细胞的细胞毒功能和肿瘤杀伤作用,从而抑制CRC患者的肿瘤免疫。值得注意的是,正是针对TAM促进肿瘤免疫逃逸的方式,将免疫检查点抑制剂(抗PD-1、PD-L1和CTLA-4抗体)应用于TAM高浸润的CRC患者,可有效改善和重塑细胞免疫功能,使患者得益于免疫治疗。

(二)DC

DC是具有树突样突起的抗原提呈细胞(antigenpresenting cell,APC),在固有免疫和适应性免疫间起桥梁作用。DC经过识别、捕获、提呈抗原,上调共刺激因子和产生炎性介质,迁移至次级淋巴器官将抗原提呈给T细胞。DC主要分化为4个亚群:浆细胞样DC(plasmacytoid DC,pDC),单核细胞样炎症DC(monocytederived inflammatory DC,moDC),常规DC1(conventional DC1,cDC1)和常规DC2(conventional DC2,cDC2)。pDC具有偏位的细胞核、突出的内质网和高尔基体,形态类似于浆细胞,在应对病毒感染时产生大量Ⅰ型和Ⅲ型干扰素。cDC1表达Toll样受体(TLR1、TLR3、TLR6、TLR8和TLR10),激活后产生TNF-α、IL-6、IL-8、IL-12等炎性细胞因子,肿瘤中的cDC1也是CXCL9和CXCL10的主要来源,招募效应T细胞进入肿瘤微环境并参与诱导Th1细胞的免疫应答。cDC2与单核细胞衍生moDC具有相似的表型,产生IL-1β、IL-6、IL-12和IL-23等介质,在激活CD4+T细胞和促进Th1、Th2和Th17的免疫反应中发挥重要的作用。

DC在肿瘤微环境中激活、成熟和极化状态有明显的差异,其功能受环境影响,具有较大的可塑性。成熟DC可以刺激免疫应答,而未成熟DC则可诱导免疫抑制或耐受。大多数肿瘤微环境中仅包含少数成熟DC,通过刺激其他免疫细胞和与间质细胞的互作,产生抗肿瘤作用。反之,肿瘤微环境中的免疫抑制因子也可影响DC聚集和抑制其活化。研究表明,肿瘤微环境中的PGE2可抑制cDC1产生IL-12,下调共刺激因子,从而减弱其抗肿瘤作用。此外,TGF-β不仅能抑制DC的分化成熟,还可调节T细胞、巨噬细胞、B细胞等免疫细胞的功能,促进Treg细胞的分化和支持肿瘤生长。

在CRC患者中,DC浸润的程度和功能直接影响患者免疫状态,呈现出与肿瘤分期和转移的相关性。成熟DC在肿瘤组织中从癌巢中央向周围淋巴结迁移,并介导肿瘤抗原的提呈,激活T细胞的抗肿瘤和免疫应答作用。CRC患者肿瘤组织中浸润型树突状细胞(tumor infiltration dendritic cell,tiDC)的数量与肿瘤大小、淋巴转移成负相关,并且依赖于DC的成熟程度。研究证实,CRC原发组织中成熟tiDC的密度较正常肠黏膜降低3倍,而转移灶中的tiDC密度更比原发组织低6倍。反之,tiDC的功能也受肿瘤微环境中环境因子的影响。在DC中加入CRC患者肿瘤组织的条件培养基,可以很大程度抑制DC的成熟和活化。由此可见,成熟和活化的DC发挥着重要的促进肿瘤免疫的作用,而肿瘤微环境中的炎性介质通过抑制DC成熟,减弱其功能,促使肿瘤细胞逃避DC的免疫识别作用。

(三)髓源性抑制细胞

髓源性抑制细胞(myeloid-derived suppressor cell,MDSC)是由一群高异质性、未成熟的髓系细胞组成;生理条件下在骨髓中形成,随即分化为成熟的单核细胞、DC和粒细胞。在肿瘤发生发展中,MDSC的分化和成熟被阻断,从而导致MDSC在肿瘤患者体内增加,发挥抑制肿瘤免疫的作用。MDSC在细胞表型和分化中显示出与中性粒细胞的相似性,需要借助特异性的表面抗原加以区分。例如,MDSC的CD16和CD62L表达下降,而Arg1、CD66B和CD11b表达增高。MDSC根据表面抗原可进一步分型,第一类为粒细胞或多形核(polymorphonuclear,PMN)-MDSC,表现为CD11b高表达、LY6C低表达和LY6G高表达;另一类为单核细胞(monocytic,M)-MDSC,表现为CD11b高表达、LY6C高表达和LY6G低表达。此外,少于3%的MDSC由骨髓祖细胞和前体细胞组成,称为“早期MDSC”,表现为CD13阴性、CD14阴性和CD33阳性。其中,PMN-MDSC和M-MDSC在肿瘤微环境中均显示出明显的免疫抑制作用。

肿瘤患者的组织和循环中,PMN-MDSC占所有MDSC比例高达80%以上,具有显著的抑制T细胞、B细胞和NK细胞免疫功能的作用。M-MDSC和PMNMDSC在抑制免疫应答方面,可以上调STAT3的表达,促进内质网应激和上调精氨酸酶1的表达而发挥作用。在细胞特异性方面,PMN-MDSC优先利用ROS、过氧亚硝酸盐、精氨酸酶1和PGE2介导免疫抑制。而M-MDSC则通过一氧化氮、IL-10和TGF-β,以及免疫调节分子PD-L1来介导免疫抑制。MDSC的产生受炎症环境和肿瘤微环境中的炎性介质所调节和招募,如CCL2可以通过招募MDSC促进多种肿瘤的发生、发展和转移。此外,组胺和前列腺素也在MDSC的调节中发挥重要作用。组胺可诱导MDSC增殖,促进M-MDSC中参与脂肪酸氧化的Arg1和iNOS的产生,促进PMN-MDSC中IL-13和IL-4的释放,发挥重要的免疫抑制作用。PGE2则通过促进STAT3磷酸化和信号通路活化,激活MDSC功能和加速肿瘤的生长。在对肿瘤微环境调控方面,MDSC通过促进肿瘤细胞干性,参与原发灶结构的破坏和增加血管新生,促进上皮-间充质转换(epithelial-mesenchymal transition,EMT)等多方面促进CRC的进展。

(四)淋巴细胞

淋巴细胞主要包含T细胞、B细胞和NK细胞。其中,T细胞根据表面分子的不同可以分为CD4+T细胞和CD8+T细胞。CD4+T细胞又可分为辅助性T细胞(Th1、Th2、Th17)和Treg细胞。其中,Th1细胞被认为是肿瘤免疫中最重要的辅助型细胞,可以通过分泌肿瘤细胞表面死亡受体的细胞因子、诱导表位扩散等方式而杀伤肿瘤细胞。Th1细胞还能激活DC的功能,以依赖于IFN-γ的方式清除肿瘤细胞;Th2则通过分泌IL-4、IL-5介导抗肿瘤免疫反应。与Th1、Th2不同,Th17细胞的活化与恶性肿瘤的发生和发展有关。CRC肿瘤组织中发现了大量分化成熟的Th17细胞,通过产生IL-17调节肿瘤微环境,促进CRC进展。另外,CD25高表达的Treg细胞可以通过产生免疫抑制细胞因子和代谢物,发挥重要的抑制肿瘤免疫作用。在CRC患者中,Treg细胞的浸润与肿瘤细胞的生长和耐药密切相关,靶向Treg细胞是提高CRC化疗敏感性的有效策略。

CD8+T细胞又称细胞毒性T细胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL),特异性识别内源性抗原肽-主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)Ⅰ类分子,在不影响正常细胞的情况下,通过与肿瘤细胞结合直接杀伤肿瘤细胞。CD8+T细胞还可通过分泌细胞因子,如TNF-α、IFN-γ、IL-12等,促进抗肿瘤免疫而间接诱导肿瘤细胞死亡。CD8+T细胞在多种肿瘤中发挥强大的细胞毒和抗肿瘤作用。在CRC中,CD8+T细胞浸润比例与患者的良性预后密切相关。因此,在CRC的免疫分型中,CD8+T细胞是目前应用最为广泛的免疫标志物。

B细胞是参与体液免疫的主要细胞,它在肿瘤免疫中发挥的作用近期才得以揭示。一方面,B细胞可以通过增加对T细胞的抗原提呈,增强T细胞的肿瘤免疫,发挥抗癌作用。活化的B细胞还可通过分泌颗粒酶B直接杀伤肿瘤细胞,产生肿瘤相关抗原的抗体间接破坏肿瘤细胞。研究表明,B细胞可以产生功能性IgG抗体,识别并结合CRC中的肿瘤抗原,发挥重要的抑制肿瘤作用。另一方面,B细胞可以通过上调STAT3促进肿瘤细胞生长和血管的生成;通过抑制效应T细胞和NK细胞的免疫反应,从而促进肿瘤的生长和转移。

NK细胞是固有免疫系统的重要效应细胞,在肿瘤的先天防御中发挥着核心作用。根据NK细胞的表面抗原,可将其分为CD56高表达CD16(±)型和CD56低表达CD16高表达型。NK细胞可以非特异性杀伤肿瘤细胞,这种杀伤作用既无须抗原致敏,也无MHC限制。研究表明,NK细胞的活性降低与肿瘤易感性和高侵袭性显著相关,进一步证明了NK细胞在抑制肿瘤发生发展中的作用。NK细胞通过多种机制对肿瘤细胞产生杀伤作用:①释放含有颗粒酶和穿孔素的细胞毒性颗粒,诱导靶细胞凋亡;②产生IFN-γ和TNF-α等细胞因子直接作用于靶细胞,进一步激活其他免疫细胞攻击肿瘤细胞;③通过死亡受体介导途径(如FASL/FAS,TRAIL/TRAILR)触发肿瘤细胞的死亡。鉴于NK细胞强大的肿瘤杀伤作用,NK细胞免疫疗法成为CRC研究的热点,初步研究结果证实了其疗法的安全性与有效性。

固有淋巴样细胞(innate lymphoid cell,ILC)与NK细胞表型相似,同样起源于淋巴样前体细胞,缺乏成熟B细胞和T细胞的受体。ILC在促进T细胞极化、抗原提呈及细胞因子释放方面发挥重要的功能。ILC可分为ILC1、ILC2和ILC3,分别对应产生Th1、Th2和Th17相关细胞因子和转录因子。ILC1通过释放IFN-γ发挥抗肿瘤作用,又可以根据NK细胞特异性转录因子脱中胚蛋白的表达,分为NK-ILC1和非NK-ILC1。ILC2在不同肿瘤中的效应是多样的,既可表现为抗肿瘤作用,又可表现为促肿瘤作用。而ILC3在CRC肿瘤组织中广泛浸润,发挥重要的促进肿瘤发生的作用。值得注意的是,ILC3在IL-12刺激下可转分化为ILC1,而ILC1在维A酸和IL-23作用下转变为ILC3。由此,ILC的不同功能和可塑性也成为免疫治疗的切入点。

(五)中性粒细胞

中性粒细胞是机体抵御感染与损伤的第一道防线,在组织损伤和感染条件下,上皮细胞释放的中性粒细胞趋化因子,可促进其到达损伤部位,中性粒细胞进一步释放炎性介质,形成中性粒细胞胞外陷阱,吞噬病原微生物。近年来,研究发现中性粒细胞在肿瘤早期参与炎症反应和抑制肿瘤生长,随着肿瘤演进,中性粒细胞产生免疫抑制功能和促进肿瘤发展的作用。与TAM相类似,肿瘤相关中性粒细胞(tumor-associated neutrophil,TAN)可根据其功能的不同分为N1型(抗肿瘤)和N2型(促肿瘤)。抗肿瘤方面,中性粒细胞通过产生多种细胞毒性介质来破坏肿瘤细胞。此外,中性粒细胞还可促进过氧化氢介导的肿瘤细胞Ca2+流入和释放TNF-α、TRAIL等介质,诱导肿瘤细胞的凋亡。促肿瘤方面,中性粒细胞通过产生ROS,干扰DNA修复和促进DNA损伤。通过释放弹性蛋白酶和TGF-β诱导肿瘤细胞的EMT过程,并且通过分泌多种蛋白酶,如MMP8、MMP9和组织蛋白酶G等促进肿瘤血管新生,从而促进肿瘤细胞的侵袭与迁移。免疫调节方面,中性粒细胞可以上调精氨酸酶,抑制T细胞受体的表达和抗原特异性反应,协助肿瘤细胞产生免疫逃逸。

中性粒细胞在CRC肿瘤组织中的浸润较正常肠黏膜显著增加,且浸润的程度与腺瘤大小及患者预后密切相关,从而揭示中性粒细胞在CRC进程中的重要作用。与外周组织相比,循环中的中性粒细胞也同样反映了患者的免疫状态,可分为高密度中性粒细胞和低密度中性粒细胞,分别对应N1型和N2型。随着中性粒细胞免疫抑制功能的逐步揭示,中性粒细胞可能成为肿瘤免疫治疗的新靶点。

综上,肿瘤微环境中的免疫细胞,产生的趋化因子、细胞因子和蛋白酶等相互作用,形成复杂的网络,共同参与对免疫微环境的精细调节,从而影响肿瘤细胞的生长及扩散(图4-1-1)。

图4-1-1 肿瘤微环境中细胞的相互作用

A.炎症或抗肿瘤环境中细胞释放的细胞因子对肿瘤细胞的影响;B.免疫抑制状态时,肿瘤细胞和免疫细胞释放的细胞因子和相互作用。

二、CRC免疫分型

目前CRC的临床分期采用的是美国癌症联合委员会、国际抗癌联盟制定的TNM分期,结合肿瘤原发灶(T)、淋巴结浸润(N)、远处转移(M)三个方面,对相同组织学背景的CRC患者进行预后评估。然而,TNM分期关注肿瘤细胞本身的特征,未考虑到肿瘤细胞赖以生存的肿瘤微环境以及两者之间的相互作用。越来越多的研究证实,肿瘤进展很大程度上依赖于成纤维细胞、血管、淋巴管和免疫细胞等所构成的肿瘤微环境。尤其是适应性免疫细胞浸润对于肿瘤的分级、分期、转移具有重要的意义。因此,CRC免疫微环境的状态,包括免疫细胞的类型、功能、密度,以及在肿瘤组织中的分布,成为CRC患者预后评估的重要参数。

(一)CRC免疫分型标准

免疫微环境研究的重要临床转化价值在于制订肿瘤免疫评分,但尚未在临床广泛展开,目前比较推荐的评估方案基于肿瘤组织中淋巴细胞的浸润情况,尤其是CD3+和CD8+ T细胞的浸润。考虑到肿瘤组织的异质性,将CRC组织划分为肿瘤中心区和侵袭边缘区。评估时分别检测淋巴细胞浸润的密度,以此进行免疫细胞计数和免疫分级(0~4级)。患者边缘和中心免疫分级最高到达4级,淋巴细胞浸润逐渐增加,预后更好。操作过程中,将CRC组织标本进行福尔马林固定和石蜡包埋(formalin fixed paraffin embedding,FFPE),对表面抗原CD3和CD8进行免疫组化染色。在显微镜下或者通过数字扫描切片下参照HE染色结果界定肿瘤组织(腺癌)和正常组织(黏膜和黏膜下层),避免坏死组织、脓肿等假阳性区域,进行免疫评分。对于侵袭边缘区,分别选取向正常组织和肿瘤组织延伸360mm的范围进行细胞计数。对于含有多个FFPE蜡块的标本,至少需进行一个侵袭边缘区的免疫评分;含有多个侵袭边缘区的标本,需在低倍镜下选择淋巴细胞高浸润区进行评分。

(二)CRC免疫分型的特点及应用

与传统的TNM分期相比,免疫分型和评分在对于CRC患者预后的评估方面,包括无病生存和总生存,更显示出优势。对于不同临床分期(Ⅰ期、Ⅱ期和Ⅲ期)患者的肿瘤进展和侵袭方面的预测,免疫分型也同样显示出一定的优越性。需要注意的是,CRC免疫分型主要依赖于T细胞浸润的密度,而T细胞的浸润取决于肿瘤组织的“免疫原性”。在一些肿瘤特异性抗原高表达的疾病,例如,微卫星不稳定、错配修复缺陷及林奇综合征的患者中常可见到更多免疫细胞的浸润。此外,免疫细胞浸润也受肿瘤驱动基因突变的影响,例如,Wnt/β联蛋白信号通路抑制肿瘤组织募集DC,从而抑制CXCL9和CXCL10的释放和T细胞的浸润。另外,正常肠道菌群的改变和肠道屏障的消失,可促进T细胞的浸润,从而导致免疫评分较高。除了预后评估,免疫分型和评分对于免疫治疗(PD-1/PD-L1疗法)的应用也具有同样重要的意义。

通过免疫分型可以把CRC分为“热”肿瘤和“冷”肿瘤,分别对应淋巴细胞高浸润和低浸润的状态(图4-1-2)。但是,目前国际上还缺乏一致性的评估标准,尤其缺少对于过渡状态的界定。例如,“Altered-excluded”和“Altered-immunosuppressed”,分别指边缘区含有大量CD3+和CD8+ T细胞,但肿瘤中心缺少淋巴细胞浸润的情况,以及肿瘤中心和边缘区均存在淋巴细胞,但淋巴细胞密度较低的情况,这些情况在评估过程中具有一定挑战性。值得注意的是,肿瘤组织中T细胞浸润的数量通常是可观的,平均每张CRC切片有高达88 000个CD3+ T细胞,计数过程中常出现误差大或重复性差。因此,免疫评分的实施依赖于先进的全自动化诊断设备和切片扫描技术,如“HalioDx”开发的临床评分软件可提高计数的准确性。另外,临床标本中有一部分是转移性肿瘤的活组织标本。此时,需要注意活组织标本评分与术后病理组织评分的一致性。在考虑到这些实际因素的基础上,将免疫评分和分型的标准进行优化,从而帮助其更好地应用于临床。

图4-1-2 结直肠癌免疫评分

根据CD8+及CD3+淋巴细胞比例将肿瘤分为低评分和中高评分(IS 2组),或者低评分、中等评分和高评分(IS 3组)。

IS. immunoscore,免疫评分;CT. tumor center,肿瘤中心;IM. invasive margin,侵袭边缘。

三、单细胞测序描绘免疫微环境图谱

肿瘤异质性是决定肿瘤生物学特性和患者预后的一个关键性因素,探寻肿瘤微环境的细胞构成和彼此间的相互作用依赖于先进技术的发展。传统的肿瘤组织测序方法将患者肿瘤细胞和微环境中细胞的基因表达进行平均化,未能显示肿瘤细胞本身及其肿瘤微环境中免疫细胞分型和所处状态。单细胞测序技术是结合第二代测序技术和单细胞分离技术,从基因组、转录组和表观调控等层面,揭示肿瘤细胞及肿瘤微环境中不同免疫细胞、间质细胞的遗传特征和基因表达。单细胞测序技术充分考虑实体肿瘤内在的异质性,从而在揭示免疫微环境的状态及肿瘤与免疫细胞的互作方式中显示出优势。在一项CRC肝转移病例的单细胞测序研究中,通过细胞表面分子标志物的检测,在肿瘤组织中鉴定出肿瘤细胞(26.57%)、T细胞(26.86%)和粒细胞(20.72%),相较于正常组织中的T细胞(57.30%)、内皮细胞(16.90%)和巨噬细胞(11.21%),肿瘤组织的粒细胞比例升高最明显。对粒细胞进一步分型时,TAN表达的CD16在肿瘤和正常组织显示出差异性,从而证实TAN在调控CRC肿瘤进展中的重要性。在原发性CRC单细胞测序分组研究中,“杯状细胞和肠上皮细胞”特征的CRC分组预后明显优于“成纤维细胞”特征的CRC分组,说明肿瘤相关成纤维细胞(cancer-associated fibroblast,CAF)在CRC进展中的重要作用。由此,可根据患者的单细胞测序图谱,结合治疗效果和患者预后将CRC进一步分型。

单细胞测序不仅在揭示肿瘤微环境和预后方面具备优势,还对肿瘤细胞发生和耐药机制的探索有重要意义。在一项11例原发性CRC肿瘤和配对组织的单细胞测序研究中,对鉴定的上皮细胞、成纤维细胞、内皮细胞和免疫细胞进行IPA通路分析发现,抑制氨肽酶的拟肽类抗生素actinonin极有可能通过拮抗CRC组织中髓系细胞的基因表达,在调节肿瘤微环境和CRC进展方面发挥重要的作用。由此,单细胞测序技术也将促进免疫微环境靶向药物的开发。

(吴华 万珊)