肌层浸润性膀胱癌新辅助免疫化疗后肿瘤微环境重塑：来自单细胞和空间转录组学的见解

背景：新辅助免疫化疗（nICT，本研究定义为PD-L1阻断联合顺铂为基础的化疗）在肌层浸润性膀胱癌（MIBC）中提供显著的临床获益。然而，肿瘤免疫微环境（TIME）高度异质，导致患者反应不一和持续的治疗抵抗。本研究探讨MIBC的TIME中关键免疫细胞亚群、细胞间通讯网络和空间分布，重点关注与nICT反应相关的细胞和空间特征。方法：根据RECIST 1.1为基础的影像学评估将患者分为响应者和非响应者组。响应者定义为达到完全或部分缓解的患者，而非响应者定义为在充分nICT暴露和可评估影像后疾病稳定或进展的患者。收集四例未治疗对照（NT）、三例nICT响应者（R）和三例nICT非响应者（NR）的代表性计算机断层扫描图像和新鲜组织样本。样本进行单细胞RNA测序和空间转录组测序。注释细胞群体以评估浸润丰度、细胞间通讯网络和拟时序轨迹。识别抵抗相关细胞亚群及其空间生态位。结果：经过质量控制，根据经典标志物将肿瘤微环境（TME）分为十个主要细胞亚群。横断面组间比较分析显示NR和R组的TME发生显著重塑。NR组B细胞浸润升高，而R组巨噬细胞、成纤维细胞和肥大细胞富集。活化CD4+ T细胞的功能改变和naive CD8+ T细胞分化受损被确定为获得性治疗抵抗的关键驱动因素。还观察到巨噬细胞来源的CXCL8积累作为抵抗驱动因素。癌症相关成纤维细胞（CAFs）作为物理屏障，促进免疫抑制性TME的建立。值得注意的是，在NR肿瘤中观察到巨噬细胞来源的CXCL8与CAFs之间的强空间共定位，提示在介导nICT抵抗中的协同作用。使用空间转录组学的进一步细胞间通讯分析表明，来自巨噬细胞（CXCL8）的SPP1信号传导至CAFs有助于TME重编程和nICT抵抗。结论：综合分析确定了MIBC中nICT差异反应背后的不同免疫特征。这些发现为优化个性化新辅助治疗策略提供了理论基础。