IF50.5｜新辅助免疫治疗在pMMR结肠癌中的应答与生物标志物

26%的pMMR结肠癌患者对新辅助双免疫治疗产生深度病理应答，且ctDNA清除与应答密切相关。

这篇按生信解读号的读法拆：先看背景和问题，再看作者怎么做、做出了哪几条硬发现，最后把数据和代码收走。

研究背景

结直肠癌根据DNA错配修复状态分为pMMR和dMMR两类。dMMR肿瘤因高突变负荷对免疫检查点阻断（ICB）反应良好，而pMMR肿瘤在转移性背景下几乎对ICB无应答，这主要归因于其低肿瘤突变负荷（TMB）。然而，新辅助ICB在多种实体瘤中已显示出高病理应答率，且与生存改善相关。在非转移性dMMR结直肠癌中，新辅助ICB诱导了极高的应答率且无复发。近期研究提示，新辅助ICB可能在部分非转移性pMMR结直肠癌患者中诱导应答，这可能与早期疾病阶段肿瘤微环境中免疫细胞浸润更丰富、T细胞功能更好以及局部和全身免疫抑制水平较低有关。鉴于pMMR肿瘤占非转移性结肠癌的85%，开发针对此类患者的有效免疫治疗方案具有重要临床意义。

科学问题

卡在哪里： 尽管新辅助ICB在dMMR结直肠癌中疗效显著，但在pMMR结肠癌中的应答率及预测生物标志物尚不明确。既往研究样本量小，缺乏对肿瘤微环境动态的系统分析，且未明确哪些pMMR患者可能从ICB中获益。

本文要回答： 评估新辅助纳武利尤单抗联合伊匹木单抗（±塞来昔布）在早期pMMR结肠癌中的疗效，并通过多组学分析鉴定应答相关生物标志物。

技术路线

作者主要用了：WES、bulk RNA-seq、scRNA-seq、TCR-seq、成像质谱流式、ctDNA检测。

研究纳入31例早期pMMR结肠癌患者，接受两周期纳武利尤单抗+伊匹木单抗新辅助治疗（部分联合塞来昔布），随后手术。治疗前活检及术后标本进行全外显子测序、bulk RNA-seq、成像质谱流式（IMC）和ctDNA动态监测，部分患者治疗前活检进行scRNA-seq和TCR-seq。通过比较应答者与非应答者的基因组、转录组和免疫表型特征，结合治疗前后配对样本分析，揭示应答机制并寻找预测标志物。

图 1　Fig. 1。图1展示了31例患者的病理退缩百分比，虚线标记50%退缩为病理应答，黑线标记90%退缩为MPR。上方标注基线临床分期、术后淋巴结状态及是否接受塞来昔布。图b显示ctDNA清除与病理应答的关联：应答者中5/6术前清除ctDNA，而非应答者中19/20仍阳性。

核心亮点

亮点 1｜临床应答与ctDNA清除

31例患者中，8例（26%）达到病理应答，其中6例为主要病理应答（MPR，≤10%残留活肿瘤），3例为病理完全缓解（pCR）。所有应答者均未复发，而6例复发者均为非应答者且术前ctDNA持续阳性。基线ctDNA阳性率为84%，应答者中5/6在术前清除ctDNA，而非应答者中19/20仍为阳性。ctDNA清除与病理应答显著相关，提示ctDNA可作为新辅助免疫治疗疗效的早期标志物。

图 2　Fig. 2。图2a为pMMR肿瘤的突变图谱，按突变频率排序，显示APC、TP53、KRAS高频突变。图b比较TMB，应答与非应答者无显著差异。图c显示应答者ASCAT基因组不稳定性评分显著更高。图d显示应答者全基因组倍增比例更高。图e显示KRAS G12突变与应答负相关，图f展示TP53突变/KRAS G12野生型组合的应答富集。

亮点 2｜基因组不稳定性与TP53突变

所有肿瘤均为低TMB（0.8-8.8 mut/Mb），TMB在应答与非应答者间无显著差异。但应答者染色体基因组不稳定性评分显著更高（中位0.83 vs 0.40，P=0.028），且全基因组倍增事件更频繁（75% vs 43%）。TP53突变在应答者中更常见（88% vs 57%），且TP53突变/KRAS G12野生型肿瘤应答率最高（46%）。这些结果提示基因组不稳定性而非突变负荷可能驱动免疫原性。

图 3　Fig. 3。图3a为基因集表达火山图，显示增殖相关通路在应答者中富集，而免疫相关通路无显著差异。图b显示增殖签名、G2M检查点、E2F等特征在应答者中显著上调。图c显示即使在TP53突变肿瘤内，应答者增殖签名仍更高。图d显示IMC中Ki-67+CD8+ T细胞密度在应答者中显著更高。图e-f显示CD8+PD1+和CD103+ T细胞差异不显著。图g-i展示scRNA-seq中CD8+ T细胞聚类及肿瘤反应性特征。

亮点 3｜增殖特征与T细胞状态

基线转录组分析显示，应答者肿瘤富集细胞增殖和细胞周期相关通路（如G2M检查点、E2F、MYC靶点），且TCF1（TCF7）表达显著更高。IMC证实应答者中Ki-67+癌细胞和Ki-67+CD8+ T细胞比例显著增加。scRNA-seq揭示CD8+ T细胞中CD103+组织驻留耗竭亚群（cluster c4）与增殖亚群（c7）共享TCR克隆，且均富集肿瘤反应性特征。这些发现提示增殖性肿瘤微环境及肿瘤反应性T细胞的存在与应答相关。

图 4　Fig. 4。图4a-c显示配对治疗前后CD8+ T细胞、IFNγ和CXCL13表达在应答和非应答者中均显著上调。图d比较治疗效应量，显示免疫激活幅度相似，但代谢和基质特征变化方向不同。图e显示治疗后非应答者氧化磷酸化和糖酵解更高，而应答者TCF1更高。图f显示塞来昔布对免疫调节无显著影响。

亮点 4｜免疫激活普遍但代谢重塑差异

配对治疗前后RNA-seq显示，无论应答与否，ICB均诱导了广泛的免疫激活，包括CXCL13、CD8和IFNγ信号上调。然而，非应答者治疗后脂肪酸代谢和mTOR信号显著增加，而应答者中这些代谢通路下降。此外，应答者基质重塑信号显著降低，提示肿瘤清除。这些结果表明，免疫激活不足并非pMMR结肠癌耐药的主要机制，代谢重编程和基质特征可能阻碍抗肿瘤免疫。

图 5　Fig. 5。图5a为TME签名热图，显示不同TME亚型分布。图b显示基线TME亚型比例，非应答者中炎症-纤维化亚型占61%。图c为冲积图展示治疗前后TME亚型转变。图d-e显示炎症-纤维化肿瘤中成纤维细胞和T细胞TGFβ信号显著升高。图f-g显示TGFβ信号与CAF和免疫浸润正相关。图h显示非应答者中部分肿瘤TGFβ蛋白水平较高。

亮点 5｜炎症-纤维化微环境与TGFβ

基于TME分型，非应答者中61%为炎症-纤维化亚型，而应答者仅25%。该亚型高表达成纤维细胞和T细胞TGFβ信号，并与CAF、免疫浸润和基质重塑特征正相关。IMC显示部分非应答者肿瘤中TGFβ水平较高，定位于癌细胞和CAF。这些数据提示TGFβ驱动的基质反应可能构成免疫抑制屏障，是pMMR结肠癌ICB耐药的潜在机制。

生信可带走

这一块是给做分析的人用的，不是科普点缀。

• 方法栈： WES、bulk RNA-seq、scRNA-seq、TCR-seq、成像质谱流式、ctDNA检测
• 公开数据： 原文未给出公开组学登录号
• 代码： 原文未给出公开 GitHub/GitLab 仓库
• 谁该点开原文： 从事肿瘤免疫、结直肠癌转化研究或新辅助治疗临床试验设计的科研人员与临床医生。

带走一句

pMMR结肠癌的ICB应答不依赖高TMB，而由基因组不稳定性、增殖性微环境和TGFβ基质特征共同决定，ctDNA清除是早期疗效的可靠标志。