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1区33.9分!【综述】单细胞组学破译“淋巴结转移”黑箱!重塑免疫微环境!精准狙击淋巴结转移,揭示免疫耐药玄机,改写肿瘤患者命运!

1区33.9分!【综述】单细胞组学破译“淋巴结转移”黑箱!重塑免疫微环境!精准狙击淋巴结转移,揭示免疫耐药玄机,改写肿瘤患者命运! CNS生信新靶点挖掘
2026-03-23
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导读:淋巴结转移是肿瘤致命性的关键一步。本文深度解析单细胞组学如何以前所未有的分辨率,揭示这一复杂过程:从原发灶中“始作俑者”转移起始细胞的代谢重编程,到肿瘤引流淋巴结的免疫重塑,再到转移淋巴结中形成的“免

淋巴结转移是肿瘤致命性的关键一步。本文深度解析单细胞组学如何以前所未有的分辨率,揭示这一复杂过程:从原发灶中“始作俑者”转移起始细胞的代谢重编程,到肿瘤引流淋巴结的免疫重塑,再到转移淋巴结中形成的“免疫荒漠”。研究不仅系统描绘了转移全貌,更发掘了多个潜在治疗靶点,并探讨了如何利用这些发现优化免疫治疗策略,为攻克淋巴结转移带来全新希望与方向。

今天给大家解读一篇2月发表在《Molecular Cancer》上的题目为“Single-cell omics in tumor lymph node metastasis: mechanisms and therapeutic implications.”的文章。本综述首先概述了单细胞测序技术在淋巴结转移研究中的优势与应用。接着,系统总结了单细胞组学揭示的淋巴结转移机制,包括转移起始细胞的克隆进化、代谢重编程,以及原发瘤、肿瘤引流淋巴结和转移淋巴结微环境的动态重塑与免疫抑制机制。然后,回顾了基于单细胞发现的新治疗靶点及淋巴结转移与免疫治疗的研究现状,特别是免疫治疗对肿瘤引流淋巴结的适应性重塑。最后,讨论了当前单细胞测序在淋巴结转移研究中面临的技术与样本挑战,并展望了未来发展方向。请持续关注我们,每天为您解读最新见刊的文献!)想薅生信资料羊毛?直接在对话框回复 “资料”,免费领取干货大礼包!

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团队成员合影(位于上海陆家嘴中心,可随时预约参观)

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题目:《肿瘤淋巴结转移中的单细胞组学:机制与治疗意义Single-cell omics in tumor lymph node metastasis: mechanisms and therapeutic implications

发表期刊:Molecular Cancer

影响因子:33.9

研究背景

淋巴结转移是癌症进展的一个独特阶段,严重影响患者预后。肿瘤引流淋巴结在免疫治疗中扮演着关键角色,但淋巴结转移本身又会加速全身转移进展并加剧免疫抑制。传统技术难以再现转移前微环境,导致对涉及的具体细胞亚群及其机制知之甚少。单细胞测序技术的兴起为在单细胞分辨率下解析淋巴结转移机制提供了革命性工具。



                            CNSknowall 平台 Pubmed+AI 快速提炼全文要点

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                            研究思路:

                                  本文作为一篇综述,主要通过对现有单细胞组学研究进行总结、归纳和评述,遵循“技术介绍 -> 机制阐释(肿瘤细胞特性与微环境变化)-> 免疫治疗影响与靶点发现 -> 挑战与展望”的逻辑思路,系统性地梳理了单细胞组学在肿瘤淋巴结转移领域的研究进展。

                                  研究亮点:

                                          1. 技术优势
                                            单细胞测序技术能够检测微量肿瘤细胞(如微转移),克服传统批量测序掩盖细胞异质性的局限。
                                          2. 机制解析
                                            从细胞异质性、细胞间通讯和细胞进化轨迹角度,系统揭示了淋巴结转移过程中肿瘤细胞与微环境的动态互作。
                                          3. 治疗聚焦
                                            强调了肿瘤引流淋巴结作为抗肿瘤免疫“军械库”的关键作用,并探讨了淋巴结转移导致免疫治疗敏感性降低的机制。


                                              研究结果:

                                                        1. 肿瘤细胞机制

                                                          • 转移起始细胞具有部分上皮-间质转化和免疫逃逸潜能,其代谢向氧化磷酸化重组。
                                                          • 肿瘤细胞向淋巴结转移时通常发生间质-上皮转化以定植,并存在“克隆选择”和“集体迁移”两种模式。
                                                        2. 微环境动态重塑

                                                          • 原发瘤
                                                            形成促转移生态位,包含具有部分上皮-间质转化特征的转移起始细胞、T细胞耗竭、三级淋巴结构成熟受损等。
                                                          • 肿瘤引流淋巴结
                                                            发生纤维化重塑、淋巴管生成等适应性改变,是祖源耗竭T细胞的主要储存库,并存在独特的预耗竭CD4+ T细胞亚群和TIM-1+ B细胞等免疫抑制亚群。
                                                          • 转移淋巴结
                                                            免疫抑制状态更显著,富含脂代谢相关肿瘤相关巨噬细胞、终末耗竭CD8+ T细胞,癌症相关成纤维细胞参与细胞外基质重塑促进结外侵犯。
                                                        3. 免疫抑制机制:单细胞研究阐明了淋巴结转移如何破坏“癌症-免疫循环”,包括抗原提呈细胞功能受损、T/B细胞信号失调、三级淋巴结构功能受损以及基质细胞形成浸润屏障等。

                                                        4. 治疗靶点与免疫治疗

                                                          • 单细胞组学识别出多个与淋巴结转移相关的新治疗靶点(如NNMT、Galectin-9、SPP1等),并在临床前模型中验证了其干预潜力。
                                                          • 淋巴结转移与免疫治疗敏感性降低相关,转移淋巴结对治疗的反应性较原发瘤差。
                                                          • 免疫治疗(尤其是联合治疗)可重塑肿瘤引流淋巴结的免疫微环境,例如驱动祖源耗竭T细胞向中间耗竭状态分化并促进其向肿瘤迁移。
                                                          • 新辅助免疫治疗可通过保留肿瘤引流淋巴结的免疫功能,诱导更持久的抗肿瘤免疫。


                                                        研究总结:

                                                        1.单细胞测序技术已成为解析癌症淋巴结转移机制的变革性工具,在单细胞分辨率下系统揭示了转移性肿瘤细胞的特征、肿瘤引流淋巴结的转移前免疫抑制微环境重塑以及转移淋巴结内的肿瘤-免疫细胞互作动态网络。同时,该技术为开发针对关键转移节点的治疗策略提供了核心靶点和机制依据,在连接基础研究与临床实践方面展现出巨大的学术价值和转化前景。

                                                        2.当前研究面临技术(如大数据计算、批次效应、注释标准不统一)和样本(淋巴结体积小、结构复杂、难以纵向获取)方面的挑战。未来,构建大规模淋巴结转移单细胞图谱、应用新兴多模态单细胞技术、整合机器学习算法以及探索原发瘤与肿瘤引流淋巴结间的时空对话,将推动该领域发展。单细胞测序(特别是冻存样本适用的单核RNA测序)在隐匿性淋巴结转移诊断、免疫治疗方案个性化制定及疗效评估等方面具有广阔的临床转化前景。


                                                        结果译文:

                                                        1.淋巴结转移研究中单细胞测序技术的概述


                                                        传统的批量分析方法虽在一定程度上推动了生物医学研究,但其对大规模细胞群体的信号平均化处理掩盖了细胞间的异质性。单细胞测序技术通过捕获单细胞层面的遗传信息克服了这一局限[11, 12],并迅速发展出多组学(基因组学、表观基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学)、空间转录组学和CRISPR筛选等技术。下文将总结主要单细胞技术在淋巴结转移研究中的优势、局限及应用(表1)。
                                                        单细胞DNA测序(如全基因组、低覆盖度全基因组、全外显子组测序[23])可分析单个肿瘤细胞的基因组变异(单核苷酸变异、拷贝数变异),有助于解析克隆演化过程。单细胞表观基因组测序(基于亚硫酸盐的甲基化分析、ATAC-seq、DNase-seq、ChIP-seq[24])可揭示细胞异质性背后的表观遗传机制(DNA甲基化、染色质可及性、组蛋白修饰)。应用最广泛的单细胞RNA测序技术能识别与肿瘤转移和耐药相关的差异表达基因及功能细胞亚群[25, 26];常与单细胞TCR/BCR测序联用,追踪效应T/B细胞起源并探索抗原受体多样性[27]。单细胞蛋白质组学(基于质谱技术[28])和代谢组学(基于LC-MS/GC-MS[29])分别分析蛋白质表达/修饰与代谢物谱,为解析细胞功能和代谢重编程提供依据。
                                                        值得注意的是,传统单细胞技术会丢失空间信息,而空间测序技术正弥补这一缺陷。结合单细胞注释,该技术可实现组织在单细胞分辨率下的空间图谱构建。Cell2location[30]、CMAP[31]、CARD[32]等算法实现了空间解卷积。近期基于成像的空间组学技术(CosMx、MERSCOPE、Xenium[33, 34])已达到纳米级分辨率,但通量较测序基方法偏低。鉴于原发肿瘤与淋巴结中的细胞间相互作用协同驱动淋巴结转移,我们基于空间技术总结了泛癌种空间生态位信息(表2),该成果阐明了微环境中的空间互作关系,为优化淋巴结转移治疗策略提供了坚实的理论基础。

                                                        2.单细胞解析淋巴结转移机制


                                                        LNM是一个由肿瘤细胞内在特性及微环境信号驱动的时空协调过程,单细胞组学技术以前所未有的分辨率揭示了这一过程。
                                                        2.1 LNM概述与特色
                                                        癌症转移通常预示着较差的预后,其中淋巴结转移(LNM)是一种独特的转移模式,涉及一系列复杂过程——从原发肿瘤中建立转移前微环境,到肿瘤在淋巴结中的定植。与远处转移不同,淋巴结转移表现出高度的肿瘤间多样性和异质性,这一现象在结直肠癌、肺癌和乳腺癌中尤为明显。多项研究发现,远处转移灶与区域淋巴结转移灶中的癌细胞大多不属于同一克隆来源[46,47],且同源癌细胞引发的远处转移可能预示更差的预后。此外,远处转移通常始于远处器官中转移前微环境的形成,随后循环肿瘤细胞浸润并定植于该部位[48]。然而,淋巴结并非转移级联反应中的被动场所,而是诱发全身免疫抑制的关键枢纽;淋巴结转移能以跨癌种保守的方式诱导肿瘤特异性免疫耐受[49],从而促进远处转移。近期一项研究同样证实,与以往认为肿瘤引流淋巴结需经外源性肿瘤信号预处理才能驱动免疫抑制的观点相反,淋巴结本身具备不依赖预刺激的内在免疫逃逸特性。多项研究发现,远处转移灶与区域淋巴结转移灶中的癌细胞大多不属于同一克隆来源[46,47],且同源癌细胞引发的远处转移可能预示更差的预后。此外,远处转移通常始于远处器官中转移前微环境的形成,随后循环肿瘤细胞浸润并定植于该部位[48]。然而,淋巴结并非转移级联反应中的被动场所,而是诱发全身免疫抑制的关键枢纽;淋巴结转移能以跨癌种保守的方式诱导肿瘤特异性免疫耐受[49],从而促进远处转移。近期一项研究同样证实,与以往认为肿瘤引流淋巴结需经外源性肿瘤信号预处理才能驱动免疫抑制的观点相反,淋巴结本身具备不依赖预刺激的内在免疫逃逸特性。
                                                        2.2 肿瘤细胞的克隆演化与转移模式
                                                        淋巴结转移(LNM)起源于原发肿瘤内一群具有部分上皮-间质转化(pEMT)特征和免疫逃逸潜能的转移起始细胞(MICs)。这类细胞主要定位于肿瘤侵袭前沿,为淋巴道播散做准备。在胰腺导管腺癌、肝内胆管癌和肺腺癌中,高表达S100A2的MICs表现出侵袭表型,并激活上皮-间质转化(EMT)信号通路[51-53]。在头颈部鳞状细胞癌中,高表达AXL/AURKB/STAT2的MICs富集EMT通路,其转录组特征与淋巴结转移肿瘤细胞高度相似[54],印证了其转移定植能力。此外,MICs通过下调自身MHC-I分子表达以逃避免疫监视[55, 56]。除细胞自身表型改变外,原发肿瘤内活跃的淋巴管生成为MICs转移提供通道[57],而淋巴结内免疫抑制微环境的形成则为其清除障碍[40, 58]。综上,MICs的转移是多机制相互作用、协同促进的结果。
                                                        当肿瘤细胞迁移至淋巴结后,常通过间质-上皮转化(MET)实现定植,表现为形态可塑性降低、增殖能力增强,并参与强化淋巴结内的免疫抑制微环境[59, 60],从而适应淋巴结内环境并形成转移灶。肿瘤细胞在淋巴结转移定植过程中展现出独特的生存策略可塑性。例如黑色素瘤的淋巴结转移灶中,肿瘤细胞通过上调FSP1表达抵抗铁死亡,以适应缺氧微环境[61]。研究已识别出肿瘤细胞在淋巴结转移的两种模式:克隆选择模式——转移淋巴结中的肿瘤细胞携带染色体拷贝数与原发肿瘤不同的变异,表明由原发肿瘤中基因独特的亚克隆通过播散形成;大规模迁移:MLNs中的肿瘤细胞与原发肿瘤共享大部分染色体拷贝数变异,转录组高度重叠,表明原发肿瘤细胞集体迁移至淋巴结[62]。此外,线粒体突变可为追踪转移克隆提供新标记物[63]。近期一项基于单细胞外显子测序技术的研究显示,淋巴结转移的遗传异质性显著高于原发肿瘤,携带大量与原发肿瘤共有的体细胞突变及少量独特突变,支持多克隆播散模型[14]。
                                                        2.3 小胶质细胞代谢重编程
                                                        在转移过程中,转移起始细胞(MICs)会发生显著的代谢重编程。与传统肿瘤细胞的糖酵解特性相反,MICs表现出显著增强的氧化磷酸化活性[54, 64, 65]。研究发现,以MYC+为特征的MICs在间质发育和干细胞相关通路中富集,依赖脂肪酸氧化供能。它们高表达脂肪酸氧化相关基因(如EPHX1、GAPDHS、HSP90AA1),其MITF的高表达通过激活脂肪酸氧化通路驱动转移[36]。值得注意的是,MYC可通过调控糖酵解和谷氨酰胺代谢等通路维持癌细胞的增殖和侵袭等恶性表型,同时诱导PD-L1和CD47的表达以实现免疫逃逸[66]。然而,高表达MYC的MICs却表现出显著升高的氧化磷酸化通路活性[36, 64]。先前研究也报道MYC可能参与促进肿瘤内氧化磷酸化[67, 68],这表明MYC在调控癌细胞转移中可能发挥独特的作用模式,需进一步深入研究证实。此外,烟酸和烟酰胺代谢通路的异常激活已被确定为驱动肿瘤细胞转移的关键代谢改变。研究表明,淋巴结转移阳性原发肿瘤中的MICs高表达NNMT。作为食管鳞状细胞癌淋巴结转移中的“代谢-表观遗传”调控枢纽,NNMT通过消耗S-腺苷甲硫氨酸抑制Ecad表达,降低Ecad启动子区域的H3K4me3修饰及mRNA的m6A修饰,从而促进MICs的上皮-间质转化和转移[69]。

                                                        3.淋巴结转移中的微环境变化


                                                        单细胞测序揭示了原发肿瘤、肿瘤引流淋巴结和转移淋巴结中细胞组分和相互作用的动态重塑,这些重塑共同协调了转移进展。

                                                        3.1 转移起始微环境
                                                        原发肿瘤内发生一系列适应性变化,形成有利于淋巴结转移的微环境(图1)。肿瘤内的转移起始细胞分布在侵袭前沿并具有部分上皮-间质转化特征。在微环境中,辅助性T细胞和调节性T细胞的数量显著增加,CD8 + T细胞分化为耗竭状态,三级淋巴结构的成熟受损,共同形成一个整体免疫抑制微环境 [70-72]。肿瘤内失调的氨基酸代谢环境进一步损害了效应T细胞的细胞毒性活性 [73]。此外,一项在乳腺癌中结合单细胞转录组学和TCR测序的研究发现,原发肿瘤中存在非肿瘤引流淋巴结来源的扩增T细胞克隆。这些细胞表现出高组织滞留能力(CXCR6 + ITGAE +)和独特的共抑制表型(CD39 + NKG2A +),与同时存在于原发肿瘤和淋巴结中的共享克隆相比,其IL7R和GZMK表达较低 [74]。
                                                        在淋巴结转移起始阶段,瘤内基质成分的改变是关键一步。原发肿瘤中存在多种促转移的基质细胞亚群,其中癌相关成纤维细胞主要参与血管生成、基质重塑和肿瘤细胞表型的改变 [75]——例如,在膀胱癌中与淋巴内皮细胞共定位的PDGFRα + ITGA11 + 癌相关成纤维细胞 [17],在肺腺癌中的SOD3 + 癌相关成纤维细胞 [57],以及在肢端黑色素瘤中的炎症性癌相关成纤维细胞 [36],等等。此外,淋巴内皮细胞参与瘤内淋巴管生成。此外,髓源性细胞亚群也参与肿瘤细胞转移表型的形成,例如在胰腺导管腺癌中发现的CCL2 + 肿瘤相关巨噬细胞 [51]。
                                                        3.2 转移前微环境形成
                                                        淋巴结是淋巴细胞滞留和增殖的场所。在肿瘤存在的情况下,肿瘤引流淋巴结发生一系列适应性变化(图2),包括广泛的淋巴管生成;高内皮微静脉扩张和去分化,损害淋巴细胞募集;成纤维网状细胞增殖能力增强,介导管道系统的纤维化重塑,其细胞因子分泌能力减弱,影响幼稚T细胞的存活,等等 [76]。
                                                        成纤维细胞是肿瘤引流淋巴结的关键结构成分。其中,肌成纤维细胞占一小部分,大多数为成纤维网状细胞。成纤维网状细胞可受原发肿瘤影响,募集免疫抑制细胞并抑制淋巴结内T细胞的功能。值得注意的是,与正常淋巴结相比,乳腺癌小鼠肿瘤引流淋巴结中的成纤维网状细胞表现出增强的代谢重编程,具体特征为氧化磷酸化通路激活以及胆汁酸和脂肪酸代谢通路富集 [77]。然而,这种变化如何促进转移前微环境形成的具体机制仍不清楚。
                                                        免疫细胞是肿瘤引流淋巴结中的主要细胞类型,幼稚T细胞和B细胞比例很高 [78]。单细胞测序研究揭示了肿瘤引流淋巴结内几种独特的免疫细胞亚群。肿瘤引流淋巴结是祖细胞耗竭T细胞的主要储存库,这些细胞与肿瘤中的终末耗竭T细胞具有克隆同源性。该亚群主要定位于T细胞区,与树突状细胞形成邻近区域 [42]。同时,最近一项研究在口腔癌小鼠的肿瘤引流淋巴结中发现了一个独特的预耗竭CD4 + T细胞亚群,该亚群参与转移前微环境的建立,并通过CTLA-4-CD86轴介导树突状细胞免疫耐受 [79]。在B16F10黑色素瘤小鼠的肿瘤引流淋巴结中,存在一群TIM-1 + B细胞,它们高表达PD-1和TIGIT等免疫检查点分子,并通过抑制I型干扰素受体信号来限制抗原呈递和细胞活化 [80]。此外,肿瘤引流淋巴结中也存在具有免疫抑制特性的髓源性抑制细胞 [81, 82]。


                                                        3.3 转移确立微环境
                                                        转移淋巴结不仅是肿瘤细胞的避难所,还具备自身播散肿瘤细胞的能力。值得注意的是,与肿瘤引流淋巴结相比,转移淋巴结表现出更显著的免疫抑制状态 [6]。同时,其微环境内发生显著的代谢重编程,导致适应性免疫调节能力显著下降,进一步影响肿瘤的发展和结局(图3)。
                                                        对小鼠转移淋巴结的单细胞测序分析表明,定植于淋巴结的转移起始细胞通过增强脂肪酸氧化活性来维持能量供应,同时促进谷胱甘肽合成以显著降低脂质过氧化水平,从而抵抗氧化应激诱导的铁死亡 [83],这代表了转移起始细胞对淋巴结微环境的适应性改变。同时,定植于淋巴结的肿瘤细胞也受到转移淋巴结微环境的影响,这增强了它们的恶性表型。对肝内胆管癌淋巴结转移的单细胞测序分析显示,淋巴结驻留的肿瘤细胞受到高表达CD36的脂质代谢相关巨噬细胞的调控,这些巨噬细胞通过SAA1-CD36轴驱动肿瘤细胞侵袭 [35]。位于转移淋巴结被膜下窦区域的被膜下窦巨噬细胞可通过吞噬肿瘤细胞分泌IL-1α,激活IL1R1-STAT3轴,直接促进肿瘤细胞增殖 [84]。
                                                        此外,与肿瘤引流淋巴结相比,转移淋巴结富集了高表达FAP和POSTN的癌相关成纤维细胞,它们主要参与细胞外基质重塑。转移淋巴结中的一部分成纤维网状细胞通过YAP/TAZ通路被激活分化为肌成纤维细胞;在此过程中,它们失去免疫募集能力(CCL19下调),并获得收缩表型(ACTA2上调)。它们还可能降解胶原纤维,形成TACS-3结构——垂直于肿瘤边界的纤维束——诱导细胞外基质重塑并促进淋巴结外扩展 [85]。此外,肌成纤维细胞围绕在肿瘤侵袭前沿,并与SPP1 + 肿瘤相关巨噬细胞共定位,可能有助于在转移淋巴结中形成免疫抑制微环境 [86]。
                                                        转移淋巴结中的大多数免疫细胞表现出免疫抑制表型。与肿瘤引流淋巴结相比,转移淋巴结含有更多的髓源性抑制细胞,尽管这可能因癌症类型而异。例如,胃癌中的具核梭杆菌诱导转移淋巴结中CD11b + Ly6G + 中性粒细胞的特异性募集,促进免疫逃逸 [87]。值得注意的是,转移淋巴结中富集了大量脂质代谢相关的肿瘤相关巨噬细胞,它们深度参与塑造转移淋巴结中的免疫抑制微环境,并且在肺癌、乳腺癌、骨肉瘤和食管鳞状细胞癌的转移淋巴结中保守存在 [81, 88-90]。此外,转移淋巴结中CD8 + Tex的比例增加,主要由高度耗竭、低增殖的终末耗竭T细胞组成,缺乏祖细胞耗竭T细胞和中间态耗竭T细胞——表明转移淋巴结中的免疫抑制进一步增强 [42]。

                                                        4.淋巴结转移中的免疫抑制机制


                                                        2013年,Chen等人提出了癌症-免疫循环的概念 [91],该概念在2023年得到了进一步完善 [92]。癌症-免疫循环描绘了一个协调的级联过程,包括原发肿瘤内的抗原释放、加工和呈递,淋巴结中的T细胞活化和克隆扩增,效应T细胞向肿瘤的运输和浸润,以及随后的肿瘤细胞识别和清除。最近,瘤内癌症免疫亚循环的概念也被纳入该框架,强调了三级淋巴结构在癌症-免疫循环中的关键作用 [93, 94]。当前的免疫疗法,包括免疫检查点抑制剂和CAR-T细胞疗法,都是在癌症-免疫循环范式下开发和优化的,这凸显了其在癌症免疫学研究中的基础重要性。值得注意的是,淋巴结是癌症-免疫循环执行的中心枢纽。最近的单细胞测序研究逐步阐明了淋巴结转移与癌症-免疫循环功能障碍之间的关联,将我们对这一复杂生物学过程的理解推进到单细胞分辨率(图4)。

                                                        4.1 抗原释放与加工:肿瘤细胞免疫编辑和抗原提呈细胞捕获失败
                                                        在正常情况下,MHC-I分子参与免疫监视,协助T细胞识别和清除异常细胞;同时,它们的高表达抑制NK细胞功能。在黑色素瘤小鼠的淋巴结转移细胞系中,MHC-I表达上调——这一特征在胰腺癌和头颈部鳞状细胞癌中保守存在,具有跨物种的淋巴结特异性 [49]——并通过诱导NK细胞功能障碍来促进淋巴结转移。同时,肿瘤细胞也可以通过表达PD-L1和LGALS1等免疫检查点基因来抑制效应T细胞活性 [95],从而增强转移前免疫逃逸。
                                                        在癌症-免疫循环中,树突状细胞在抗原呈递中发挥着关键作用,引导并激活淋巴结中的T细胞。最近的单细胞测序研究发现了一个以成熟、活化和迁移为特征的树突状细胞亚群,即迁移性和成熟树突状细胞(mregDC)[96, 97],它们是癌症-免疫循环中介导抗原呈递和抗肿瘤免疫激活的关键亚群。一项针对结直肠癌的单细胞联合空间测序分析显示,CCR4介导的调节性T细胞向mregDCs迁移,并在肿瘤基质区域形成Treg-mregDC-淋巴管免疫抑制微环境 [39]。在小鼠中特异性清除调节性T细胞或阻断Treg-mregDC相互作用可增强肿瘤抗原向肿瘤引流淋巴结的运输。值得注意的是,并非所有mregDCs都能迁移到肿瘤引流淋巴结。对小鼠皮下肿瘤模型的单细胞测序分析表明,肿瘤中存在一群表达CCR7的驻留树突状细胞;与迁移性树突状细胞相比,该亚群的抗原呈递功能显著降低 [98]。它们也主要分布在头颈部鳞状细胞癌、子宫内膜癌和非小细胞肺癌的静脉血管周围区域 [38],可能参与介导局部免疫激活。树突状细胞迁移受损严重损害了肿瘤引流淋巴结中的抗肿瘤反应。令人鼓舞的是,最近的研究发现PDE5抑制剂在恢复小鼠和人类树突状细胞迁移能力方面具有治疗潜力 [99],为靶向mregDCs的免疫疗法提供了新方向。
                                                        4.2 淋巴细胞活化和克隆扩增:T细胞功能耗竭与抑制
                                                        4.2.1 肿瘤引流淋巴结中免疫教育受损
                                                        免疫教育是指肿瘤引流淋巴结中的一个关键过程,其中抗原提呈细胞将肿瘤抗原呈递给幼稚T细胞,并提供共刺激信号以诱导T细胞活化和功能分化,这直接决定了抗肿瘤免疫反应的强度。传统研究局限于将淋巴结分为“转移性/非转移性”的二元分类,缺乏对其功能异质性和免疫教育受损机制的系统性见解。然而,单细胞测序和空间转录组学等技术突破使得精确解析这些复杂过程成为可能。
                                                        肿瘤引流淋巴结的逐渐分子亚型转变是免疫教育受损的核心病理基础。一项针对结直肠癌的大样本多组学研究首次建立了肿瘤引流淋巴结分子亚型系统,确定了4种非转移亚型和2种转移亚型,这些亚型表现出从免疫活性状态向免疫功能障碍状态的渐进性转变 [100]。核心机制涉及滤泡树突状细胞及其转录因子SPIB/RELB的下调,这破坏了FDC-B细胞相互作用网络;值得注意的是,功能障碍亚型与不良肿瘤预后显著相关。未来验证该分类系统在泛癌中的保守性将为个性化免疫治疗提供新见解。
                                                        源自原发肿瘤的异常信号通过影响抗原提呈细胞,进一步加剧了肿瘤引流淋巴结中免疫教育的受损。在三阴性乳腺癌中,单细胞RNA测序结合空间转录组学揭示了肿瘤引流淋巴结中存在一个TLR4依赖的成纤维网状细胞-单核细胞轴 [40]。肿瘤分泌SAA1和S100A9激活肿瘤引流淋巴结中的成纤维网状细胞,后者随后分泌CCL2/CCL7招募单核细胞;这些被招募的单核细胞通过PD-L1和iNOS抑制T细胞,这一机制在人类样本中得到了验证。一项针对头颈部鳞状细胞癌的CODEX成像和单细胞RNA测序研究显示,肿瘤通过ATF4-SLIT2轴激活伤害性神经元,这些神经元释放降钙素基因相关肽,将肿瘤引流淋巴结重塑为免疫抑制状态,其特征是CCL5分泌减少和M2样免疫抑制性肿瘤相关巨噬细胞活化增强 [58]。此外,树突状细胞迁移缺陷是跨癌症类型保守的损伤机制。一项整合了胰腺癌、乳腺癌和结肠癌的体内CRISPR筛选、单细胞RNA测序和患者样本分析的研究,确定了sGC-PDE5-cGMP轴是mregDC运动性的调节因子 [99]。肿瘤抑制NOS2-NO-sGC轴,降低树突状细胞内的cGMP水平,导致其向肿瘤引流淋巴结迁移受损和抗原呈递效率下降。
                                                        T/B细胞信号失调进一步加剧了这些损伤。在小鼠模型研究中,3D免疫荧光结合单细胞TCR分析表明,PD-1精细调节TCR信号以维持肿瘤引流淋巴结中高亲和力干细胞样CD8 + T细胞的自我更新 [101];完全阻断可能导致该亚群缺失,这对传统观点提出了挑战。关于B细胞,单细胞RNA/BCR测序显示,肿瘤引流淋巴结中的TIM-1 + B细胞亚群高表达共抑制分子,并通过抑制I型干扰素反应来损害抗原呈递 [80];在小鼠模型中已验证了靶向该亚群与PD-1抑制剂的协同效应。目前,大多数关于肿瘤引流淋巴结中B细胞的研究仅描述其比例和基本亚群特征,值得在未来的研究中进行更深入的探讨。
                                                        此外,肿瘤引流淋巴结的局部内在免疫抑制微环境和治疗诱导的耐受性加剧了免疫教育受损。单细胞空间分析显示,调节性T细胞和CD8 + 耗竭T细胞在肿瘤引流淋巴结中紧密相邻;调节性T细胞通过高表达CD25竞争性隔离IL-2,从而抑制T细胞分化 [22]。在化疗或靶向治疗后,肿瘤引流淋巴结中的髓窦巨噬细胞通过TLR9-IL-33轴激活ST2 + 调节性T细胞 [82];这些被激活的调节性T细胞迁移到原发肿瘤并抑制CD8 + T细胞功能,最终导致治疗抵抗。
                                                        4.2.2 转移淋巴结中的免疫抑制
                                                        作为肿瘤淋巴转移的中心枢纽,转移淋巴结免疫微环境的恶性重塑是肿瘤免疫逃逸的关键步骤。这一过程主要通过三个相互关联的机制介导:抗原提呈细胞功能障碍、肿瘤细胞的内在免疫抑制以及基质细胞的微环境调节,它们共同破坏了癌症-免疫循环的正常运行。
                                                        作为免疫教育的核心介导者,转移淋巴结中的抗原提呈细胞被特异性重编程为免疫抑制表型,直接阻断T细胞活化和克隆扩增。泛癌单细胞RNA测序揭示,转移淋巴结中选择性富集了一个Galectin-9 + IL-10 + 的巨噬细胞亚群。该亚群通过Galectin-9激活BTK/STAT3信号轴以维持IL-10分泌,直接抑制CD8 + T细胞的增殖和细胞毒性,因此是一个保守的、跨癌症的、驱动转移淋巴结免疫耐受的抗原提呈细胞亚群 [102]。此外,转移淋巴结中存在mregDCs表明这些淋巴结可能保留了残余的免疫教育潜力。然而,这些mregDCs共表达免疫抑制分子(如PD-L1, CD39)和共刺激分子(如CD40, CD86),在介导抗原呈递的同时诱导T细胞耐受 [103]。此外,耐受性树突状细胞(高表达CD39, IDO, PD-L1和TIM-3)富集在终末耗竭T细胞附近,通过形成局部免疫抑制微环境来巩固T细胞耗竭 [42]。这些发现表明,转移淋巴结中的抗原提呈细胞亚群不仅功能缺陷,而且被精确重编程为“免疫调节”表型,通过多个信号轴破坏免疫教育。
                                                        转移淋巴结内的肿瘤细胞通过内在表达免疫检查点分子、分泌效应分子以及直接的细胞间相互作用,积极建立免疫抑制微环境。单细胞空间转录组学和流式细胞术分析显示,转移淋巴结驻留的肿瘤细胞高表达MHC-II分子以及CD276和LGALS9等免疫检查点分子,直接抑制细胞毒性T细胞活性 [52]。同时,这些肿瘤细胞分泌中期因子,其与T细胞上的ITGA4/ITGB1结合激活NF-kB通路,从而上调PD-1和CD39表达,并增强与调节性T细胞的相互作用,加剧T细胞耗竭 [54]。此外,肿瘤细胞通过表面分子相互作用介导直接免疫抑制:它们通过NECTIN2-TIGIT和CD52-SIGLEC10通路与CD8 + 效应T细胞结合,阻断T细胞活化 [95];还通过MIF-CD74与巨噬细胞结合,抑制巨噬细胞M1极化并促进调节性T细胞募集,从而形成“肿瘤细胞-免疫细胞”抑制性环路。这些细胞内在的调控机制使肿瘤细胞在转移淋巴结中获得免疫特权,为其定植和随后的转移奠定基础。
                                                        转移淋巴结中的基质细胞通过结构重塑、信号调节和细胞外基质重建为免疫抑制提供物理和分子支持。淋巴内皮细胞是这一过程中的关键调节因子。在乳腺癌转移淋巴结中,TGF-β和VEGF信号的联合驱动了淋巴内皮细胞亚群的重塑:PD-L1 + 被膜下窦淋巴内皮细胞减少,而具有免疫抑制功能的CD200 + HEY1 + 毛细血管样淋巴内皮细胞富集。后者通过CD200信号直接抑制T细胞活化(通过下调CD69/CD25);此外,淋巴内皮细胞高表达基质Gla蛋白,这增强了肿瘤细胞对内皮的粘附并促进淋巴转移 [104]。单细胞技术首次揭示,这种淋巴内皮细胞重塑模式不仅仅是异常淋巴管生成的结果,而是一个亚群特异性的功能重编程事件。成纤维细胞和相关基质网络也至关重要:在骨肉瘤转移淋巴结中,成骨细胞样癌相关成纤维细胞形成物理屏障,将恶性细胞与T细胞隔开,阻断免疫识别 [89]。脂质代谢相关巨噬细胞通过COL6A1/2-ITGA11信号通路增强肌成纤维细胞的细胞外基质重塑能力,阻碍效应T细胞浸润;它们还通过NECTIN2-TIGIT和LGALS9-TIM3相互作用形成免疫抑制网络 [35, 78]。此外,由于微环境特征的差异,转移淋巴结中存在癌症类型特异性的免疫抑制细胞亚群——例如,胃癌转移淋巴结中具核梭杆菌诱导的CD11b + Ly6G + 中性粒细胞募集 [87]。
                                                        肿瘤转移后,转移淋巴结的癌症-免疫循环功能严重受损。这三种免疫抑制机制的协同作用将转移淋巴结从“免疫激活站”转变为“免疫耐受微环境”,其中效应T细胞主要处于终末耗竭状态,由于表观遗传屏障,常规免疫治疗难以逆转 [105]。尽管有研究表明IL-10介导的代谢重编程可以恢复终末耗竭T细胞的活性 [106],但仍需更多证据支持其临床转化,这可能为靶向转移淋巴结的治疗策略拓宽视野。
                                                        4.2.3 效应细胞运输和肿瘤细胞杀伤:浸润屏障与功能麻痹
                                                        基质细胞及其介导的微环境重塑是T细胞浸润物理和信号屏障的核心驱动因素,主要通过异常的细胞外基质沉积和失调的趋化因子/粘附信号来实现。作为关键的基质成分,癌相关成纤维细胞在不同癌症类型中表现出亚型特异性的屏障功能。在非小细胞肺癌中,MYH11 + αSMA + 的癌相关成纤维细胞围绕肿瘤巢形成单层包膜,并分泌IV型胶原蛋白构建基底膜样结构,而FAP + αSMA + 的癌相关成纤维细胞高表达COL11A1和COL12A1等纤维状胶原蛋白,形成致密的细胞外基质网络,直接阻碍T细胞迁移 [107]。在胰腺癌中,由FAP + 癌相关成纤维细胞驱动的促纤维增生基质进一步限制了血管周围T细胞的浸润和外渗,这种屏障只能通过FAP靶向的CAR-T细胞特异性破坏 [108]。在口腔鳞状细胞癌中,肌成纤维细胞富集在肿瘤侵袭前沿;它们通过CXCL12-CXCR4轴异常招募免疫细胞,并失调趋化因子梯度,间接阻碍T细胞的定向浸润 [85]。此外,在乳腺癌中,肿瘤相关巨噬细胞与癌相关成纤维细胞协同作用,在僵硬的细胞外基质和TGF-β的驱动下参与胶原蛋白合成,从而共同塑造免疫浸润缺陷 [109]。
                                                        原发肿瘤中富集了多种癌症特异性的免疫抑制细胞亚群,其中肿瘤相关巨噬细胞是单细胞组学技术精准识别和广泛研究的重点。C1QA + 肿瘤相关巨噬细胞和CCL2 + 肿瘤相关巨噬细胞分别通过CD80/CD86-CTLA4轴和CXCL16-CXCR6轴阻断T细胞活化并招募调节性T细胞,以增强免疫抑制微环境 [110, 111]。在非小细胞肺癌中,SPP1 + 肿瘤相关巨噬细胞与COL11A1 + 癌相关成纤维细胞共定位,减少了CCL5等T细胞趋化因子的分泌;同时,缺氧微环境抑制了三级淋巴结构的活化,进一步削弱了免疫招募信号 [112]。在乳腺癌中,肿瘤相关巨噬细胞从微环境中消耗精氨酸并分泌鸟氨酸,直接损害CD8 + T细胞的细胞毒性功能 [109]。除肿瘤相关巨噬细胞外,调节性T细胞亚群也发挥着关键的免疫抑制作用。在食管鳞状细胞癌中,FABP5 + 调节性T细胞通过脂质代谢重编程增强其免疫抑制活性,并在淋巴结转移阳性的肿瘤中特异性富集 [69]。这些发现描绘了这些细胞群的亚型特异性和多样化的免疫抑制机制,单细胞技术有助于阐明每个亚群的转录特征和功能特化。
                                                        4.2.4 三级淋巴结构中癌症-免疫循环受损
                                                        三级淋巴结构是在慢性炎症等病理条件下形成的异位淋巴组织。由成纤维网状网络作为淋巴细胞聚集的支架构成,三级淋巴结构是瘤内癌症-免疫循环的核心功能单元。它们可以形成含有滤泡辅助T细胞和滤泡树突状细胞的生发中心,介导抗原呈递和T/B细胞活化,直接调节抗肿瘤免疫反应的强度 [94, 113]。三级淋巴结构表现出明显的成熟异质性:单细胞测序已证实其核心成分包括B细胞、T细胞和高内皮微静脉,并富集了非肿瘤引流淋巴结来源的克隆T细胞(如CCL4 + CD8 + T细胞),表明三级淋巴结构可能是原发肿瘤内独特T细胞克隆的起始位点 [74]。在膀胱癌中,单细胞结合空间转录组学揭示,IGLL5 + B细胞亚群可通过CCL19-CCRL2轴靶向高内皮微静脉,导致其功能障碍和三级淋巴结构稳态破坏,最终降低CD8 + T细胞活化并介导免疫检查点阻断抵抗——这一机制在肾癌和肺癌等泛癌中保守存在 [37]。
                                                        泛癌和癌症类型特异性研究进一步描绘了三级淋巴结构成熟、癌症-免疫循环和淋巴结转移之间的复杂关联。作为三级淋巴结构生发中心形成的关键支持成分,肿瘤引流淋巴结是记忆B细胞的关键来源,然而在淋巴结转移过程中记忆B细胞分化受损。在非小细胞肺癌小鼠模型中,IFN-γ信号的抑制阻断了B细胞的IFNGR1-STAT1通路,损害了记忆B细胞的分化,最终阻碍了三级淋巴结构的成熟 [72]。不成熟的三级淋巴结构削弱了免疫检查点阻断的治疗反应,无法启动有效的瘤内癌症-免疫循环 [114, 115]。在肺腺癌中,三级淋巴结构阳性的患者比三级淋巴结构阴性的患者表现出显著更优的无病生存期和总生存期;原发肿瘤与肿瘤引流淋巴结之间B细胞比例的失调直接影响三级淋巴结构的形成效率,而肿瘤引流淋巴结中的免疫抑制性TIM-1 + B细胞亚群则特异性地阻碍三级淋巴结构成熟 [116]。同时,成熟的三级淋巴结构与低淋巴结转移率和良好预后独立相关:它们可以通过增加肿瘤引流淋巴结中的细胞毒性淋巴细胞浸润来直接抑制肿瘤淋巴转移,显示出对淋巴结转移的“保护作用” [117]。这些研究表明三级淋巴结构成熟与淋巴结转移之间可能存在双向调控关系,但相关的机制研究仍然很少,尚未得出统一结论。此外,不成熟的三级淋巴结构常伴随着免疫抑制微环境的富集,无法有效启动癌症-免疫循环,这进一步凸显了三线淋巴结构成熟状态在免疫功能中的决定性作用 [114]。总之,这些发现表明,三级淋巴结构介导的癌症-免疫循环受损是肿瘤免疫逃逸的关键环节,而三级淋巴结构与淋巴结转移之间复杂的关联及其形成机制是未来研究的重要方向。

                                                        5.淋巴结转移的新型治疗靶点与临床前研究


                                                        单细胞组学技术通过精准识别功能不同的细胞亚群、揭示细胞间相互作用网络以及定位调控节点,彻底改变了淋巴结转移治疗靶点的发现方式——使得靶向以往难以识别的淋巴结转移相关机制成为可能。这些源自单细胞研究的靶点(详见表3)已在临床前研究中展现出良好的疗效。值得注意的是,表3中的所有靶点均在动物模型中得到了验证,通过免疫检查点抑制剂、通路拮抗剂和细胞特异性清除剂等干预手段,一致地降低了淋巴结转移的发生率,抑制了肿瘤引流淋巴结或转移淋巴结中的转移负荷,并恢复了抗肿瘤免疫。
                                                        空间组学已逐渐成为破译淋巴结转移相关微环境空间结构的强大工具,这对于阐明空间依赖性的调控机制至关重要。然而,专门针对淋巴结转移的空间组学研究仍然稀少;未来对肿瘤引流淋巴结/转移淋巴结空间景观的深入探索将有助于实现更精准的亚型特异性靶向。
                                                        在递送策略方面,淋巴结内注射已成为淋巴结转移治疗的一个有前景的方向。通过将药物直接递送至肿瘤引流淋巴结/转移淋巴结,可实现精准靶向,提高局部药物浓度,并最大限度地减少全身毒性。目前,该方法已应用于IIIB/C期黑色素瘤患者的天然树突状细胞治疗(NCT02993315),显著改善了患者的适应性免疫反应,尽管在无复发生存率方面未观察到获益 [119]。需要进一步的临床前研究来优化药物递送策略。
                                                        尽管临床前结果令人鼓舞,但源自单细胞研究的靶点的临床转化仍面临挑战,包括肿瘤类型特异性的靶点异质性、淋巴结微环境的药物渗透屏障,以及缺乏用于患者分层的可靠淋巴结转移特异性生物标志物。未来的工作需要整合单细胞和空间组学,以解码淋巴结转移的“细胞-空间”调控网络,并结合淋巴结内精准递送系统的开发,以加速这些靶点从临床前研究向临床应用的转化。

                                                        6.单细胞分辨率下的淋巴结转移与免疫治疗研究


                                                        作为关键的免疫器官,淋巴结显著影响患者的生存和治疗效果。目前,多种治疗方法旨在恢复淋巴结免疫功能并抑制转移,以提高患者生存率。免疫疗法是一种利用免疫系统对抗疾病的治疗方式,通过阻断免疫检查点等机制激活免疫效应细胞。然而,反应率低的问题仍未解决。单细胞高通量测序技术加速了淋巴结转移相关免疫治疗的研究,并带来了新的见解和希望。

                                                        6.1 淋巴结转移相关免疫治疗研究现状
                                                        不同癌症类型和个体之间的免疫治疗敏感性差异很大,这与肿瘤微环境的异质性密切相关 [120-123]。然而,这种异质性是否与肿瘤引流淋巴结——这一免疫启动和抗肿瘤免疫的关键器官——的功能状态有关,目前尚不清楚。目前,大多数免疫治疗反应的预测性生物标志物来源于原发肿瘤 [124],而淋巴结特异性的分子指标则相对缺乏。尽管如此,淋巴结对免疫治疗的反应与原发肿瘤相比表现出不同的病理反应。在乳腺癌转移的研究中,免疫治疗的主要生物标志物PD-L1在转移淋巴结与原发灶中的表达存在显著差异 [125]。值得注意的是,最近一项针对结直肠癌的大样本淋巴结测序研究揭示了不同患者间肿瘤引流淋巴结的异质性,凸显了淋巴结分子特征在临床诊断和治疗疗效预测中的潜力 [100]。鉴于肿瘤引流淋巴结在介导免疫治疗疗效中的关键作用及其微环境的独特性,术前前哨淋巴结活检和术后切除淋巴结的分子分析对于预测患者对免疫治疗的反应具有巨大潜力。
                                                        值得注意的是,越来越多的临床和临床前证据表明,淋巴结转移是与免疫治疗敏感性降低相关的关键因素 [42, 126]。主流观点将其归因于转移淋巴结对免疫治疗反应不佳,这在单细胞水平上表现为具有稳定表观遗传特征的终末耗竭T细胞的积累和循环中间态耗竭T细胞的减少 [42]。然而,转移淋巴结中抗原提呈细胞介导的免疫教育功能障碍是否可逆仍不清楚。同时,一项临床试验(NCT03247712)显示,新辅助立体定向体部放疗联合纳武单抗在大约80%的头颈部鳞状细胞癌患者中实现了病理学淋巴结降期 [127]。此外,超过70%的非小细胞肺癌患者在接受免疫治疗联合化疗后经历了淋巴结降期 [128]。这些发现表明,尽管转移淋巴结对免疫治疗的反应性可能减弱,但免疫抑制状态可能是可逆的,表明靶向干预可能恢复这些淋巴结中的抗肿瘤免疫。
                                                        临床上,手术切除仍然是淋巴结转移阳性患者的主要治疗手段,淋巴结清扫策略主要基于临床经验、临床N分期和病理结果。然而,这种方法存在未解决的争议:对于没有临床证据表明淋巴结转移的早期患者,是否需要进行预防性颈清扫?对于淋巴结转移阳性患者,应该选择选择性还是根治性淋巴结清扫?在众多临床前模型中,淋巴结清扫已被证明会损害小鼠的局部和全身免疫,从而减弱免疫治疗的疗效 [129-131]。一项针对非小细胞肺癌患者的多中心回顾性分析显示,过度的淋巴结清扫导致复发性非小细胞肺癌患者的免疫治疗效果降低和预后更差 [132]。近年来,淋巴结保留的概念越来越受到关注 [5, 133, 134]。同时,在多项临床试验中,包括针对黑色素瘤(NCT00297895)、乳腺癌(NCT00072293)和口腔鳞状细胞癌(UMIN000006510)的试验,前哨淋巴结活检已被证实与淋巴结清扫相比在总生存期方面达到了非劣效性 [135-137]。
                                                        单细胞测序技术为个性化淋巴结清扫决策提供了新的见解。例如,一项综合性的泛癌单细胞测序研究确定了177个核心转移基因,可以有效预测早期病变的转移风险 [138]。另一项针对11种癌症类型的原发肿瘤和转移淋巴结的单细胞测序研究确定了Galectin-9是转移淋巴结免疫抑制的关键介质,提供了一种新的靶向策略,并有希望指导未来的转移淋巴结降期治疗 [102]。总之,在免疫治疗时代,简单的根治性淋巴结清扫已不足以满足所有临床需求;特别是对于早期淋巴结转移的治疗策略需要进行综合评估。单细胞技术的临床应用已逐渐显示出其优势 [139]。未来,基于单细胞技术评估原发肿瘤的转移相关分子/空间特征和淋巴结的免疫微环境,将更有利于免疫治疗增敏、淋巴结保留和预后改善。
                                                        6.2 免疫治疗诱导的肿瘤引流淋巴结适应性重塑
                                                        免疫治疗(单药或联合治疗)重塑了肿瘤引流淋巴结的免疫微环境以调节抗肿瘤疗效,其适应性变化主要集中在免疫细胞功能、克隆动力学和细胞间串扰方面。
                                                        对于单药治疗,PD-1/PD-L1阻断驱动肿瘤特异性Tex——一个核心抗肿瘤亚群——从肿瘤引流淋巴结向原发肿瘤迁移;由于肿瘤引流淋巴结中Tex克隆型的比例和表型一致性高于外周血,因此它作为主要的“武器库”发挥作用 [140]。此外,抗PD-L1治疗诱导肿瘤引流淋巴结中祖细胞耗竭T细胞分化为中间态耗竭T细胞,后者通过CD86-CD28共刺激通路与树突状细胞相互作用,并浸润肿瘤以放大免疫反应 [42]。TCR克隆分析还揭示了肿瘤和肿瘤引流淋巴结之间T/B细胞克隆的双向迁移和共定位增强,B细胞IGHV和T细胞TRAV/TRBV家族中匹配的V基因使用表明存在抗原特异性相互作用,促进T细胞增殖和肿瘤浸润 [141]。
                                                        尽管免疫治疗已显示出良好的疗效,但单药治疗的低反应率仍然是一个关键挑战,联合免疫治疗在临床前研究和临床试验中已逐渐显示出其优越性。单细胞测序技术的应用为联合免疫治疗后淋巴结微环境的变化提供了更清晰、更全面的视角。在结肠癌小鼠模型中,腺病毒疫苗联合抗PD-1显著富集了肿瘤引流淋巴结中的Tcf1 + 干细胞样CD8 + T细胞——这种自我更新的亚群作为功能储备,其不同的分化状态(肿瘤引流淋巴结中的干细胞样 vs. 肿瘤中的耗竭)突显了肿瘤引流淋巴结作为维持T细胞干性关键部位的作用 [142]。在一项针对头颈部鳞状细胞癌免疫治疗的前瞻性临床试验(NCT03784066)中,单细胞结合空间组学揭示,抗PD-L1联合CTLA-4治疗的特点是肿瘤引流淋巴结中幼稚/中央记忆CD4 + T细胞的克隆多样性增加;这些细胞迁移到肿瘤,分化为TBX21 + /IFNG + Th1细胞,并与CD8 + T细胞共定位,与迁移性树突状细胞和浆细胞形成协同免疫网络 [19]。此外,在口腔癌小鼠模型中,放疗联合免疫治疗将肿瘤引流淋巴结转化为“免疫迁移组”。肿瘤定向放疗激活树突状细胞并促进CXCR3 + CD8 + T细胞浸润,而随后的PD-1抑制驱动CCR7 + 树突状细胞以MMP9依赖的方式迁移到肿瘤引流淋巴结,通过高表达CD40/CD86/MHCII增强抗原交叉呈递,并诱导持久的肿瘤反应 [143]。
                                                        6.3 与淋巴结转移相关的围手术期治疗决策
                                                        新辅助治疗通常可以消除微转移灶,缩小原发肿瘤体积,并提高肿瘤完全切除率 [144]。对于包含免疫治疗的新辅助治疗方案,原发肿瘤作为一个巨大的抗原库,可以激活全身性和持久的抗肿瘤免疫,产生长期记忆效应 [145, 146]。值得注意的是,淋巴结转移常与新辅助治疗后更短的复发时间和更差的预后相关 [126, 147, 148],表明淋巴结转移是导致新辅助治疗抵抗的关键因素。单细胞水平的研究有助于更深入地刻画与新辅助治疗抵抗相关的淋巴结微环境特征。Zhang等人对新辅助化疗耐药的乳腺癌和转移淋巴结进行了单细胞测序,鉴定出在转移淋巴结中富集的一群低BTG2表达的肥大细胞;这些细胞通过促进调节性T细胞生成和淋巴结内胶原纤维形成来诱导治疗抵抗 [149]。此外,单细胞技术为优化新辅助序贯治疗提供了指导。在口腔癌小鼠模型中,单细胞测序揭示了新辅助免疫治疗联合放疗后,CCR7 + 树突状细胞沿着肿瘤-肿瘤引流淋巴结轴的迁移活化,在单细胞分辨率上解释了在肿瘤定向放疗后进行免疫治疗的分子优势 [143]。
                                                        临床上,免疫治疗主要作为术前新辅助治疗或术后辅助免疫治疗应用,这两种策略之间存在很大差异。新辅助免疫治疗在术前进行,可减少肿瘤负荷,实现临床降期,并提高手术可切除性;同时,它将原位肿瘤转化为自体疫苗,激活患者自身的抗肿瘤免疫反应。相比之下,辅助免疫治疗在术后进行,靶向残留的微转移灶,并通过调节术后免疫抑制状态来降低复发风险 [145]。临床证据证实了新辅助免疫治疗在改善预后方面的优越性:在OpACIN和OpACIN-neo试验中,新辅助免疫检查点阻断将III期黑色素瘤患者的5年总生存率提高到90%,而辅助治疗组为70% [150]。同样,在SWOG S1801试验中,接受新辅助帕博利珠单抗治疗的可切除IIIB-IV期黑色素瘤患者实现了72%的2年无事件生存率,而仅接受辅助治疗的患者为49% [151]。
                                                        术前新辅助免疫治疗应被视为一种保留肿瘤引流淋巴结功能并增强全身抗肿瘤免疫的策略。通过保留肿瘤引流淋巴结的免疫启动枢纽功能,它可以诱导针对原发肿瘤和微转移灶更广泛、更有效、更持久的免疫反应,从而实现淋巴结转移降期并改善长期预后。相比之下,术后辅助免疫治疗受限于肿瘤引流淋巴结的缺失和抗原暴露不足,在控制残留微转移灶方面效果相对有限;它可能更适合于无淋巴结转移或淋巴结转移已完全切除的患者。最近,CheckMate 77T临床试验表明,接受新辅助化免联合围手术期辅助免疫治疗的非小细胞肺癌患者获得了显著延长的EFS [152]。在KEYNOTE-689临床试验中,新辅助和辅助帕博利珠单抗治疗改善了局部晚期头颈部鳞状细胞癌患者的EFS [153]。然而,仍有10%的患者发生了免疫相关不良事件。总之,近期的临床研究结果凸显了新辅助联合辅助免疫治疗的有效性,这可能有效提高伴有转移的晚期癌症患者的生存率。单细胞组学技术将进一步细化围手术期免疫治疗的患者选择——例如,通过特定的单细胞生物标志物(如SPP1 + 巨噬细胞、CCL3 + 中性粒细胞、CD103 + CD8 + T细胞)识别最可能从新辅助治疗中获益的患者 [154-156]。
                                                        6.4 转移淋巴结中免疫治疗耐药的研究
                                                        淋巴结转移与患者生存率降低密切相关。最近的研究显示,免疫治疗后淋巴结和原发肿瘤之间的消退特征存在显著差异,转移灶的消退程度显著低于原发灶 [43, 128, 157, 158]。在此背景下,一项单细胞测序研究发现,转移淋巴结中的巨噬细胞-成纤维细胞轴构建了一个T细胞排斥微环境,这是口腔鳞状细胞癌淋巴结转移中免疫抵抗的核心机制。具体而言,在抗PD-1治疗后,转移淋巴结中高表达SPP1、CD68和APOE的巨噬细胞显著激活了未折叠蛋白反应和PERK/ATF4信号通路。该亚群通过SPP1与成纤维细胞中的ITGAV/ITGB1结合,促进细胞外基质重塑。成纤维细胞高表达FAP、COL1A1和POSTN,其细胞外基质组织和胶原纤维形成通路显著激活。它们在空间上与PERK + 巨噬细胞相邻,共同形成一个致密的纤维状微环境,排斥CD8 + T细胞浸润 [43]。这凸显了未来“PERK抑制剂 + 抗PD-1”联合策略在特异性逆转淋巴结转移中免疫抵抗的潜力,为临床治疗提供了新靶点。

                                                        更多结果和补充图表:doi:10.1186/s12943-026-02585-x


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