靶向HMGB1-IL32通路逆转上皮性卵巢癌T细胞耗竭的新机制

《GeroScience》：Targeting the HMGB1-IL32 pathway to alleviate T cell exhaustion in epithelial ovarian cancer

　　本研究旨在解决卵巢癌中CD8+ T细胞功能耗竭导致的免疫治疗耐受难题。研究人员通过单细胞RNA测序技术，系统分析了卵巢癌微环境中细胞间通讯网络，首次揭示癌细胞来源的HMGB1通过HAVCR2受体调控CD8+ T细胞IL32表达的关键通路。研究发现NFKB1和TP53是该信号轴的重要调控节点，为开发新一代免疫辅助疗法提供了理论依据和潜在靶点。

　　

卵巢癌是女性生殖系统最常见的恶性肿瘤之一，尤其上皮性卵巢癌（Epithelial Ovarian Cancer）因其隐匿的发病特点和早期诊断困难，多数患者确诊时已属晚期，预后极差。尽管手术联合化疗是标准治疗方案，但患者面临的高复发风险仍是临床治疗的巨大挑战。近年来，免疫治疗为癌症治疗带来了革命性希望，然而在卵巢癌中，肿瘤微环境（Tumor Microenvironment, TME）的免疫抑制特性常常导致治疗失败。其中，CD8⁺ T细胞作为抗肿瘤免疫的主力军，其功能"耗竭"（Exhaustion）状态是免疫治疗无效的关键原因之一。因此，深入理解卵巢癌细胞如何驱动CD8⁺ T细胞耗竭的分子机制，对于开发有效的联合免疫治疗策略至关重要。

在这项发表于《GeroScience》的研究中，Ankita Murmu和Balázs Gyorffy领导的研究团队利用前沿的单细胞转录组学技术，深入探索了卵巢癌微环境中癌细胞与免疫细胞之间的"对话"机制，特别是聚焦于如何调控终末耗竭CD8⁺ T细胞的功能状态。

研究人员整合了4个公共数据库中的23例卵巢癌患者的单细胞RNA测序（scRNA-Seq）数据，经过严格的质量控制后，对153,226个细胞进行了系统分析。他们通过Seurat软件包进行数据整合和细胞聚类，基于经典标志基因表达谱鉴定了11种主要细胞类型。特别针对T细胞群体，使用ProjectTILs参考图谱进一步精细注释了CD8⁺ T细胞亚型。通过Monocle3进行伪时间轨迹分析，重建了CD8⁺ T细胞的分化路径。为了解析细胞间通讯，研究团队采用了CellChat和LIANA等多重算法预测配体-受体相互作用，并利用NicheNet平台推断配体对靶基因的调控网络，重点关注卵巢癌细胞与终末耗竭CD8⁺ T细胞之间的信号交流。

细胞类型注释揭示T细胞是肿瘤微环境主要组分

研究团队首先对整合后的单细胞数据进行了全面的细胞类型鉴定。通过分析不同细胞群体特异性表达的标志基因，他们成功识别出11种主要的细胞类型，包括B细胞、T细胞、成纤维细胞、髓系细胞、卵巢癌细胞、内皮细胞、平滑肌细胞、浆细胞、树突状细胞、自然杀伤（NK）细胞和增殖性T/NK细胞。值得注意的是，T细胞在所有细胞类型中占比最高，特别是在样本GSM6720928和GSM4675274中尤为丰富，提示这些样本可能具有更强的免疫细胞浸润特征。

伪时间轨迹分析揭示CD8⁺ T细胞分化路径

通过对9,570个CD8⁺ T细胞的深入分析，研究人员使用ProjectTILs参考图谱将其进一步细分为7个亚型： na?ve样（CD8.NaiveLike）、中央记忆（CD8.CM）、效应记忆（CD8.EM）、终末耗竭（CD8.TEX）、终末分化效应记忆（CD8.TEMRA）、前体终末耗竭（CD8.TPEX）和黏膜相关恒定T（CD8.MAIT）细胞。定量分析显示，中央记忆（35%）、效应记忆（31%）和终末耗竭（25%）CD8⁺ T细胞是主要的亚群。伪时间轨迹分析清晰地展示了CD8⁺ T细胞从na?ve状态出发，沿不同分支分化为各亚型的动态过程。特别值得注意的是，终末耗竭CD8⁺ T细胞具有较高的伪时间值，表明它们处于分化晚期阶段，这一发现为理解T细胞耗竭的发育生物学基础提供了重要线索。

细胞通讯分析识别HMGB1-IL32关键信号轴

为了揭示卵巢癌细胞如何调控CD8⁺ T细胞功能，研究团队重点分析了癌细胞与终末耗竭CD8⁺ T细胞之间的配体-受体相互作用。通过CellChat和LIANA联合分析，他们发现高迁移率族蛋白B1（High Mobility Group Box 1, HMGB1）与其受体HAVCR2（也称TIM-3）是介导这两种细胞间通讯的关键分子对。进一步利用NicheNet平台预测HMGB1下游靶基因，发现白细胞介素32（Interleukin 32, IL32）在终末耗竭CD8⁺ T细胞中受HMGB1调控的潜力最高。实验验证显示，IL32在终末耗竭CD8⁺ T细胞中的表达水平显著高于前体终末耗竭细胞，证实了其与T细胞耗竭状态的密切关联。

信号网络解析揭示NFKB1和TP53的核心调控作用

研究人员进一步构建了从HMGB1到IL32的完整信号调控网络。权重分析显示，核因子κB1（Nuclear Factor Kappa B Subunit 1, NFKB1）是HMGB1信号最重要的中介分子，而肿瘤蛋白p53（Tumor Protein p53, TP53）则是最重要的转录调控因子。这一发现不仅揭示了HMGB1-IL32轴的具体作用机制，还提示TP53突变在卵巢癌中可能通过调控IL32表达参与免疫抑制微环境的形成。

这项研究通过系统性的单细胞分析，首次揭示了卵巢癌细胞通过HMGB1-HAVCR2相互作用调控CD8⁺ T细胞中IL32表达的新机制，其中NFKB1和TP53扮演关键调控角色。HMGB1作为肿瘤细胞释放的关键信号分子，通过与其在耗竭T细胞上的受体HAVCR2结合，激活下游信号通路，最终调控IL32的表达水平，从而促进T细胞功能耗竭状态的形成和维持。

从临床转化视角来看，这一发现具有双重意义。一方面，HMGB1-IL32信号轴的识别为卵巢癌免疫治疗提供了新的潜在靶点。针对这一通路开发特异性抑制剂，可能逆转T细胞耗竭状态，增强现有免疫检查点抑制剂（如抗PD-1/PD-L1抗体）的疗效。另一方面，TP53作为该通路的关键转录调控因子，其突变状态可能作为预测HMGB1-IL32靶向治疗反应的生物标志物，为实现卵巢癌精准免疫治疗提供了新思路。

值得注意的是，虽然目前尚无针对IL32的靶向药物，但本研究为开发此类疗法提供了理论依据。同时，研究也存在一定局限性，如样本量相对有限，且细胞通讯分析基于转录组数据推断，未来需要蛋白质水平验证和功能实验进一步证实HMGB1-IL32轴的具体作用机制。

总之，这项研究深入揭示了卵巢癌免疫抑制微环境形成的新机制，为理解肿瘤细胞与免疫细胞相互作用提供了重要见解，也为开发新一代卵巢癌免疫治疗策略奠定了坚实基础。通过靶向HMGB1-IL32通路，未来可能能够打破肿瘤的免疫抑制屏障，重新激活抗肿瘤免疫应答，最终改善卵巢癌患者的治疗效果和生存预后。