北京大学生物医学前沿创新中心（BIOPIC）张泽民等，使用scRNA/TCR-seq对非小细胞肺癌新辅助治疗后样本进行了单细胞RNA和T细胞受体（TCR）测序，系统解析了非小细胞肺癌患者新辅助治疗后免疫微环境异质性，分析了微环境异质性与治疗反应和长期生存的关系，揭示了未达到主要病理学缓解患者的耐药机制，开发了精准预测患者复发风险的生物学标志物，为非小细胞肺癌的精准免疫治疗提供了重要的参考和指导。（Cell. 2025年3月19日在线版）

近年来，免疫检查点抑制剂联合化疗的新辅助治疗方案为非小细胞肺癌患者带来新的治疗选择，但患者对治疗的反应存在差异，40%的患者治疗反应较低且耐药机制不明，部分患者在治疗后出现复发，缺乏识别高复发风险人群的生物学标志物。传统认为的肿瘤突变负荷、PD-L1表达水平不能较好地预测治疗反应，近年来研究发现，肿瘤免疫微环境的组成及功能异质性可影响免疫治疗效果。

研究者前瞻性随访了334例组织学确诊的非小细胞肺癌患者，其中245例鳞癌和89例腺癌。患者接受了抗PD-1疗法联合铂类化疗及肿瘤切除术，研究者对其中234例手术切除肿瘤样本进行了scRNA/TCR-seq分析，获得肿瘤浸润免疫细胞的高质量单细胞图谱。

根据患者肿瘤中不同免疫细胞亚型的相对丰度对患者进行聚类，识别了5类肿瘤免疫微环境亚型：TIME-NK（富集FGFBP2+ NK细胞的高响应性亚型），样本富含FGFBP2+ NK细胞和NK样CD8+ T细胞；TIME-BE（富集B细胞与三级淋巴结构的高响应性亚型），样本记忆B细胞高度浸润，形成三级淋巴结构；TIME-Teff（富集效应T细胞的高反应亚型），效应记忆T细胞和组织驻留记忆T细胞占主导地位；TIME-Treg（富集Treg与终末耗竭T细胞的低响应亚型），CCR8+ Treg和增殖性Tregs显著增加；TIME-Mye（富集髓系细胞的低响应亚型），髓系细胞，如巨噬细胞、树突细胞占主导地位。

其中，TIME-NK亚型在免疫治疗联合化疗的响应者中富集，这一分型患者大多达到主要病理学缓解（MPR），为所有分型中最高。而非MPR患者中有近半数表现为TIME-Treg亚型，提示了Treg富集与低缓解率的相关性。

FGFBP2+ NK细胞不仅在接受免疫治疗联合化疗的响应者中富集，还在仅接受新辅助化疗的响应者中富集。此外，FGFBP2+ NK样T细胞表现为高度克隆扩增的状态，且不表达PDCD1基因，提示FGFBP2+ NK细胞可能通过不同于经典CD8+ T细胞的方式对肿瘤进行杀伤。体外实验观察到NK细胞能杀伤化疗处理后进入压力状态的恶性肿瘤细胞系，提示FGFBP2+ NK细胞在化疗响应中的功能。传统观点认为，化疗主要通过肿瘤死亡与抗原释放促进免疫治疗疗效的提高，该研究观察到化疗也可激活一部分NK细胞对肿瘤进行直接杀伤。

研究者还对T细胞进行了T细胞受体（TCR）克隆扩增方面的深度分析，识别了两类具有潜在不同耐药机制的non-MPR患者。一类是调节性T细胞高（Treg-hi）型，患者同时具有较高数量的耗竭T细胞（Tex）和CCR8+ Treg细胞，提示治疗响应性低与高度免疫激活伴随的免疫抑制具有相关性；另一类是调节性T细胞低（Treg-low）型，患者Tex相关的克隆数目较少、扩增程度较低，提示这类型患者的免疫激活不足。提示Treg高患者可能需要针对Treg进行联合治疗，而Treg低患者可能受益于增强Tex细胞的策略。此外，耗竭T细胞前体（Texp）丰度能较好地预测患者术后复发风险，该指标预测能力显著高于传统的病理学缓解率。这一发现有助于指导临床术后识别高复发风险患者，指导患者后续辅助治疗。

该研究系统性地阐释了非小细胞肺癌患者在新辅助免疫治疗联合化疗后的免疫微环境异质性，识别了患者在耐药机制方面的潜在差异。基于这些发现，研究者还开发了预测患者复发风险的潜在生物学标志物，具有一定的基础研究与临床转化价值。

（编译 张俊熙）