单细胞测序揭示骨巨细胞瘤免疫抑制微环境：肿瘤相关巨噬细胞与T细胞耗竭的时空轨迹

《BioMed Research International》：Single-Cell Sequencing Reveals the Immunosuppressive Trajectory in the Tumor Microenvironment of Human Giant Cell Tumor of Bone

本研究通过单细胞RNA测序技术，首次系统描绘骨巨细胞瘤（GCTB）肿瘤微环境（TME）中10种细胞亚型的免疫图谱。研究发现肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）为主要浸润细胞，并识别出SPP1+促瘤型与CXCL9+抗瘤型等10个功能异质性亚群；同时揭示CD8+T细胞存在应激状态（TSTR）、耗竭态（高表达LAG3/HAVCR2）等5种分化状态，CD4+T细胞中则富集调节性T细胞（Tregs，FOXP3+）亚群。细胞通讯分析发现RANK-RANKL、EPHB2-EFNB1等配体-受体对介导TAMs与肿瘤细胞互作，提示靶向免疫抑制微环境或为GCTB治疗新策略。

样本采集与单细胞测序

研究采集GCTB患者手术样本，通过单细胞RNA测序（scRNA-seq）获得7091个细胞转录组数据。经质量控制与聚类分析，鉴定出树突状细胞、内皮细胞、巨噬细胞、肥大细胞、单核细胞、中性粒细胞、肿瘤细胞、破骨细胞、周细胞及T细胞等10个主要细胞类型。其中巨噬细胞占比最高，其次为T细胞和肿瘤细胞。

肿瘤相关巨噬细胞的异质性

对2226个巨噬细胞重聚类发现10个功能亚群：

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  Macro-C1（EGR1⁺）参与炎症反应与未折叠蛋白应答
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  Macro-C2（SPP1⁺/HMOX1⁺）为促血管生成亚型，与缺氧环境相关
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  Macro-C3（C1QC⁺/FOLR2⁺）组织驻留型，具抗肿瘤潜能
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  Macro-C4（FCN1⁺/TREM1⁺）为髓系来源抑制细胞样TAMs
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  Macro-C8（CXCL9⁺/ISG15⁺）富集I型干扰素应答基因
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  Macro-C9（MKI67⁺）显示增殖活性
  伪时序轨迹显示巨噬细胞从增殖态（Macro-C9）向SPP1⁺促瘤表型（Macro-C2）或CXCL9⁺免疫活化表型（Macro-C8）分化。

CD8⁺T细胞的分化状态

951个CD8⁺T细胞分为5个亚群：

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  C1（HSPA1A⁺）应激态T细胞（T_STR）
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  C2（GZMH⁺/CRTAM⁺）细胞毒性亚群
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  C3（LAG3⁺/HAVCR2⁺）耗竭态T细胞
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  C5（MKI67⁺）增殖活跃亚群
  轨迹分析显示细胞从初始态经活化向终末耗竭状态演变，且耗竭态与TAMs互作密切。

CD4⁺T细胞的免疫调节网络

1265个CD4⁺T细胞包含6个亚群：

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  C1（CCL20⁺）通过CCL20/CCR6轴招募髓系抑制细胞
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  C3（FOXP3⁺/TIGIT⁺）为免疫抑制性Tregs
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  C4（GZMH⁺）具细胞毒性特征
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  C6（CXCL13⁺）与树突状细胞互作增强抗肿瘤应答
  富集分析显示各亚群分别参与Th1/Th2分化、T细胞受体信号通路等生物学过程。

细胞互作与治疗靶点

CellPhoneDB分析揭示TAMs通过TIGIT-CD96、TNFRSF14等免疫检查点分子与T细胞互作；RANKL-RANK通路在破骨细胞与肿瘤细胞间形成促癌信号轴；EPHB2-EFNB1互作可能驱动肿瘤侵袭。多重免疫荧光验证PD-1⁺CD8⁺T细胞在GCTB组织中的存在，为免疫治疗提供依据。

研究局限与展望

本研究基于单例样本，需扩大队列验证；scRNA-seq技术局限可能影响细胞状态解析。未来可结合空间转录组与功能实验，深入探索TAMs重编程、T细胞耗竭逆转等治疗策略。