研究人员使用空间转换密码组学揭示肿瘤微环境**模式与治疗反应相关非小细胞肺癌中的Nse

　　免疫检查点阻断（ICB）治疗已经彻底改变了非小细胞肺癌的治疗，甚至可以治愈晚期疾病。虽然新辅助免疫化疗比单独使用ICB更有效，但许多NSCLC患者对新辅助免疫化疗产生耐药性，其潜在的耐药机制尚不清楚。

　　TME包括多种基质细胞和免疫细胞，有助于免疫逃逸和肿瘤生长。单细胞RNA测序（scRNA-seq）已被广泛用于探索耐药性相关特征。这些研究表明，虽然新辅助ICB治疗可以部分重编程TME并提高T细胞浸润，但环境仍然是抑制性的，限制了疗效。

　　在本研究中，研究人员分析了无反应者和反应者新辅助icb化疗前后肿瘤细胞的空间组织和细胞组成以及TME。首先，他们使用scRNA-seq分析了19例非小细胞肺癌患者在新辅助抗pd -1治疗和化疗前后的肿瘤样本。此外，对treatment-na?ve和处理后的样本进行了空间转录组学分析。

　　6名患者有反应，13名无反应。经过质量控制，获得了超过232,000个个体细胞的转录组。进行无监督聚类来探索细胞组成。这产生了近65,000个上皮细胞，形成了两大簇（可能是恶性细胞和正常细胞）。进一步的无监督分析显示21个上皮亚簇（13个恶性和8个正常）。

　　在icb化疗后，应答者的上皮细胞室中的恶性细胞被消除。间质室和免疫室有变化。使用scRNA-seq数据检测癌细胞状态。这些细胞被分成14个亚群，并通过基因集富集分析进行注释。细胞状态聚集成两组。一组包括细胞周期相关、鳞状和核因子红细胞2相关因子2 （NRF2）靶细胞状态。

　　另一组包括肺泡、雌激素、干扰素、凝血和细胞外基质细胞状态。值得注意的是，在这些组中，癌细胞状态高度反相关。在不同的队列中，一些状态（IFN、雌激素和肺泡）与延长的生存期有关，而其他状态（鳞状、细胞周期和NRF2靶）与较差的生存期有关。

　　接下来，研究小组比较了治疗前和治疗后肿瘤边界无反应者和反应者的细胞比例。与应答者相比，无应答者有更高比例的胶原型α 1链阳性（COL11A1+）癌症相关成纤维细胞（CAFs）和更低比例的分化簇8 (CD8) T细胞。在无应答者中，COL11A1+ CAFs在孤立的肿瘤边界聚集，但在远离恶性细胞的间质区域减少。

　　相反，乙醇脱氢酶1b阳性（ADH1B+） CAFs在肿瘤间质区富集。接下来，研究人员检查了T细胞和COL11A1+ CAFs之间的关系。在所有含有恶性细胞的样本中，恶性细胞周围COL11A1+ CAFs的丰度与t细胞丰度呈负相关。此外，研究小组评估了COL11A1+ CAFs的丰度是否可以作为非小细胞肺癌的预后指标。

　　ICB治疗队列的风险比高于化疗和treatment-na?ve队列。接下来，他们关注了非小细胞肺癌中COL11A1+ caf和巨噬细胞之间的关系，因为先前的研究表明巨噬细胞- caf相互作用促进肝癌和结肠癌的肿瘤生长。scRNA-seq数据显示分泌的磷酸蛋白1阳性（SPP1+）巨噬细胞与COL11A1+ CAFs呈正相关。

　　与COL11A1+ CAFs一样，治疗前后无应答者中SPP1+巨噬细胞的丰度较高，在肿瘤边界处积聚，在远离肿瘤的间质区丰度较低。多重免疫组化染色显示，SPP1+巨噬细胞与COL11A1+ CAFs在肿瘤边界定位，而T细胞被这些细胞联合阻断。三级淋巴样结构（TLSs）在icb化疗后的TME中普遍存在。

　　此外，该团队还描述了tls的成熟过程。k-means聚类表明，TLSs的成熟阶段为早期淋巴细胞聚集、激活的TLSs、下降的TLSs和晚期的TLSs。不同反应的患者TLS成熟状态差异显著。激活的TLSs与预后改善相关。其他分析表明，低氧TME可能抑制TLS的发育。

　　总之，该研究提供了新辅助icb化疗前后NSCLC TME的高分辨率空间细胞和分子图谱。研究小组揭示了非小细胞肺癌标本中14种不同的癌细胞状态。与IFN-γ和NRF2靶点相关的癌细胞状态分别与icb化疗的有利和不良反应有关。

　　无应答者COL11A1+ CAFs的含量明显高于应答者。治疗后COL11A1+ CAFs主要定位于肿瘤边界，可阻断免疫细胞与肿瘤细胞的接触。总的来说，结果强调了针对多种TME成分的治疗的潜力，为开发联合治疗开辟了道路。