单细胞图谱揭示ETV4-MC1R介导的肿瘤驱动巨噬细胞重编程是结直肠癌免疫治疗耐药的基础

背景：免疫治疗耐药仍然是晚期微卫星不稳定高（MSI-H）结直肠癌（CRC）的主要临床挑战，区分PD-1耐药与敏感肿瘤的基因调控网络（GRNs）尚不明确。方法：我们对3例PD-1耐药和3例PD-1敏感的MSI-H转移性CRC患者的肿瘤样本进行了单细胞RNA测序。通过整合基于机器学习的预后建模与GRN重建，鉴定了耐药相关转录因子。生物信息学发现通过双荧光素酶报告基因实验、染色质免疫沉淀和体外共培养实验进行了功能性验证。此外，在体内评估了共同靶向ETV4-MC1R轴与抗PD-1治疗的疗效。结果：在耐药肿瘤中，多个转录调控因子高度活跃，其中转录因子ETV4在恶性上皮细胞中显著上调并发挥核心作用。基于ETV4下游靶基因的预后模型能有效将CRC分为具有不同预后的亚型。全转录组相关性分析显示ETV4表达与巨噬细胞标志物之间存在强的正相关。机制上，我们确定MC1R是ETV4介导耐药的关键下游靶点。功能实验证实了ETV4直接结合并激活MC1R启动子。共培养实验表明，高表达ETV4的CRC细胞通过MC1R途径促进巨噬细胞向免疫抑制性M2表型极化。体内验证显示，与抗PD-1单药治疗相比，联合靶向ETV4-MC1R与抗PD-1治疗可显著减小肿瘤体积55.6%（P < 0.05）。结论：本研究在单细胞分辨率下重建了CRC中PD-1耐药的调控网络，并揭示了新的肿瘤内在ETV4-MC1R信号轴，该轴驱动M2巨噬细胞极化和免疫逃逸。靶向该通路为克服CRC免疫治疗耐药提供了一种有前景的联合策略。