一、研究背景

胃癌是全球的健康挑戰(zhàn)，其發(fā)生發(fā)展與幽門螺桿菌感染密切相關(guān)。幽門螺旋桿菌通過誘發(fā)慢性炎癥、持續(xù)上皮損傷和異型增生，破壞胃內(nèi)穩(wěn)態(tài)，促進惡性轉(zhuǎn)化。胃癌根據(jù)Lauren分型分為腸型和彌漫型亞型，這兩種亞型不僅在形態(tài)學特征和臨床病程上存在差異，對幽門螺桿菌誘導的炎癥反應也各不相同。這種差異性提示不同亞型可能存在不同的腫瘤發(fā)生途徑，然而幽門螺桿菌對各亞型免疫組成及分子特征的具體影響仍有待闡明。

幽門螺旋桿菌感染后會持續(xù)激活胃免疫微環(huán)境，并顯著影響癌癥相關(guān)成纖維細胞(CAFs)的功能。CAFSs是腫瘤微環(huán)境中的核心調(diào)控組分，具有高度的異質(zhì)性，可被幽門螺旋桿菌通過特定信號通路激活，進而分泌多種細胞因子、趨化因子及ECM成分，共同促進腫瘤增殖、血管生成和免疫逃逸。然而，幽門螺旋桿菌感染如何影響CAFs亞型的組成，以及CAFs在不同組織亞型胃癌中與癌細胞的空間相互作用還有待探索。

為此，本研究旨在整合空間轉(zhuǎn)錄組學和單細胞RNA測序這兩種前沿技術(shù)，以系統(tǒng)解析不同胃癌亞型中CAFs的空間分布特征，并深入闡明幽門螺旋桿菌感染對CAFs組成和免疫調(diào)節(jié)功能的重塑作用，最終揭示CAFs在塑造胃癌免疫抑制微環(huán)境中的核心作用。

二、研究設計

本研究整合多中心胃癌患者隊列（共71例空間轉(zhuǎn)錄組樣本及58例單細胞數(shù)據(jù)）開展全面的空間和單細胞轉(zhuǎn)錄組學分析。采用CosMx SMI空間分子成像技術(shù)對患者的福爾馬林固定的蠟包埋（FFPE）胃癌組織切片進行分析，然后執(zhí)行高內(nèi)涵圖像分析以實現(xiàn)單細胞分割與RNA轉(zhuǎn)錄本空間定位，生成RNA表達和組織結(jié)構(gòu)的復合可視化圖像。單細胞數(shù)據(jù)經(jīng)Scanpy流程標準化整合，利用Harmony校正批次效應，依據(jù)經(jīng)典標志基因進行細胞類型注釋。

通過創(chuàng)新性空間聚集指數(shù)量化細胞間空間關(guān)系，結(jié)合鄰域富集分析解析CAFS亞型與免疫細胞的空間相互作用。同時應用Palantir算法構(gòu)建CAFS發(fā)展軌跡，采用Tangram整合單細胞RNA-seq數(shù)據(jù)與空間轉(zhuǎn)錄組學。細胞通訊網(wǎng)絡通過CellChat數(shù)據(jù)庫解析配體-受體相互作用。為闡明轉(zhuǎn)錄后調(diào)控機制，我們結(jié)合ARE模體掃描與基因表達相關(guān)性分析，并通過激光輔助交聯(lián)免疫沉淀測序技術(shù)（LACE-seq）鑒定ZFP36的調(diào)控靶點。此外，基于癌癥基因組圖譜和亞洲癌癥研究組隊列的數(shù)據(jù)，采用CIBERSORT-ABS算法評估免疫微環(huán)境特征，并利用Kaplan-Meier分析法探究其與患者預后的關(guān)聯(lián)。

三、研究結(jié)果

1. 胃癌病理亞型呈現(xiàn)不同的空間結(jié)構(gòu)、細胞組成與免疫景觀

通過整合單細胞RNA測序與空間轉(zhuǎn)錄組學數(shù)據(jù)，系統(tǒng)解析了胃癌腫瘤微環(huán)境的異質(zhì)性特征。機制研究表明，幽門螺桿菌感染通過雙重通路轉(zhuǎn)錄重編程CAFSs重塑免疫微環(huán)境：THBS1? CAFs通過WNT5-FZD信號軸促進調(diào)節(jié)性T細胞（Treg）聚集；同時，ZFP36蛋白通過結(jié)合FN1基因的3'UTR區(qū)促進FN1 mRNA降解，抑制細胞毒性T細胞（CTL）活化。這兩條通路共同構(gòu)建了幽門螺桿菌陽性胃癌的免疫抑制微環(huán)境，為開發(fā)靶向基質(zhì)細胞的免疫治療策略提供了新的理論依據(jù)。分析顯示，不同Lauren分型的胃癌呈現(xiàn)顯著的空間結(jié)構(gòu)差異：腸型胃癌中癌細胞形成致密上皮簇，CAFs與免疫細胞集中于腫瘤邊緣，形成清晰邊界；而彌漫型則呈現(xiàn)細胞類型混雜分布的特征。細胞通訊分析進一步揭示，腸型胃癌表現(xiàn)更具結(jié)構(gòu)性和方向性的的信號傳導，而彌漫型則表現(xiàn)為信號傳導分散且效率低下。綜上所述，證明胃癌亞型在空間組織和細胞間通訊兩方面均存在顯著差異。

2. 四種功能亞型的CAFs具有不同的空間定位

本研究明確四種CAFs亞型（祖細胞CAFs（proCAFs）、炎性CAFs（iCAFs）、肌成纖維母細胞性CAFs（myCAFs）和基質(zhì)生成CAFS（matCAFs））在胃癌組織中的空間分布規(guī)律：iCAFs與癌細胞空間鄰近性最強，myCAFs和matCAFs次之，proCAFs關(guān)聯(lián)最弱。不同Lauren分型胃癌呈現(xiàn)顯著空間差異：腸型表現(xiàn)為致密上皮簇結(jié)構(gòu)，彌漫型則呈分散分布?？臻g聚集指數(shù)定量分析證實腸型腫瘤細胞聚類程度顯著更高（P<0.05）。這些發(fā)現(xiàn)揭示了胃癌亞型特異的空間組織結(jié)構(gòu)特征，為探究CAFs異質(zhì)性形成機制提供了重要依據(jù)。

3. 單細胞轉(zhuǎn)錄組學揭示CAFS亞型的發(fā)育路徑與轉(zhuǎn)錄特征

通過整合三個獨立隊列（含58個樣本、逾25萬細胞）的單細胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，系統(tǒng)解析CAFs亞型的發(fā)育軌跡與分子特征。研究發(fā)現(xiàn)proCAFs作為發(fā)育起點，通過多向分化產(chǎn)生iCAFs、matCAFs和myCAFs。空間解卷積分析證實CAFS亞型定位與實測高度一致，其中iCAFs與癌細胞呈現(xiàn)顯著空間共定位。該研究闡明了CAFs亞型在發(fā)育起源、轉(zhuǎn)錄特征和空間分布上的異質(zhì)性，揭示了胃癌微環(huán)境中細胞分化與空間組織的協(xié)同調(diào)控機制。

4. 幽門螺桿菌感染重塑CAFs群落并誘導關(guān)鍵免疫調(diào)節(jié)分子

幽門螺桿菌感染顯著重塑胃癌基質(zhì)微環(huán)境，表現(xiàn)為CAFs數(shù)量顯著增加及關(guān)鍵分子THBS1與ZFP36的顯著上調(diào)。單細胞分析證實二者分別富集于matCAFs和proCAFs亞群，且其表達水平隨成纖維細胞分化逐漸升高。臨床數(shù)據(jù)分析顯示，這兩個基因的表達呈強正相關(guān)，且高表達均預示患者總生存期顯著縮短，提示其在幽門螺旋桿菌驅(qū)動胃癌進展中的重要調(diào)控作用。

5. THBS1? CAFs通過WNT5-FZDs配體-受體相互作用促進Treg募集與免疫抑制

空間分析顯示THBS1? CAFs與Treg存在顯著空間共定位，且這種共定位與患者不良預后相關(guān)。機制上，THBS1? CAFs通過WNT5A-FZD6和WNT5B-FZD5信號軸與Treg建立特異性通訊，同時富集FOXP3/TGF-β等免疫抑制通路。這些發(fā)現(xiàn)揭示了THBS1? CAFs通過空間招募Treg促進局部免疫抑制微環(huán)境形成的新機制。

6. ZFP36通過轉(zhuǎn)錄后抑制削弱FN1? CAFs介導的CTL活化

ZFP36與FN1表達呈顯著負相關(guān)，LACE-seq實驗直接驗證其結(jié)合FN1的3'UTR區(qū)域。單細胞分析顯示ZFP36? CAFs富集ATF3/JUN/FOS應激信號網(wǎng)絡，而FN1? CAFs則通過整合素途徑與CTL建立更多空間接觸。這表明ZFP36通過抑制FN1表達，限制CAFs的免疫激活功能，從而促進免疫抑制微環(huán)境。

四、研究結(jié)論

本研究系統(tǒng)闡明了胃癌中CAFs亞型的空間與功能異質(zhì)性，并確定幽門螺桿菌感染是CAFs免疫調(diào)節(jié)狀態(tài)的關(guān)鍵外部調(diào)控因素。我們提出兩種不同的CAFs介導的免疫調(diào)節(jié)回路：THBS1-WNT5-Treg軸與ZFP36-FN1軸，二者共同促進感染相關(guān)胃癌中免疫抑制性腫瘤微環(huán)境的建立。這些發(fā)現(xiàn)為理解基質(zhì)-免疫-腫瘤相互作用提供了新的機制見解，并為在未來免疫治療策略中靶向CAFs提供了理論依據(jù)。

挑戰(zhàn)與展望

五、討論

本研究系統(tǒng)闡明胃癌CAFs亞型異質(zhì)性及幽門螺桿菌感染的免疫調(diào)節(jié)作用。研究發(fā)現(xiàn)THBS1? CAFs通過WNT5-FZD信號促進Treg募集，ZFP36? CAFS則通過降解FN1 mRNA抑制CTL活化，雙通路協(xié)同構(gòu)建免疫抑制微環(huán)境。組織學分析顯示腸型胃癌保持有序的基質(zhì)-免疫結(jié)構(gòu)，而彌漫型呈現(xiàn)細胞混雜分布。值得注意的是，THBS1與ZFP36在proCAFS中特異性富集，提示幽門螺桿菌通過調(diào)控CAFs早期分化驅(qū)動免疫抑制。這些發(fā)現(xiàn)為靶向CAFs的免疫治療提供了新機制依據(jù)，后續(xù)需通過功能實驗驗證通路的因果關(guān)系。

參考文獻：

Chen B, Tang H, Zheng X, et al. Spatial and functional dissection of cancer-associated fibroblasts-mediated immune modulation in H. pylori-associated gastric cancer. Mol Cancer. 2025 Nov 6;24(1):282.

審批編號：CN-173654

有效期至：2026/12/2

本材料由阿斯利康提供，僅供醫(yī)療衛(wèi)生專業(yè)人士參考。

撰寫：Amaia

審核：Amaia

排版：Aurora

執(zhí)行：Atai

本平臺旨在為醫(yī)療衛(wèi)生專業(yè)人士傳遞更多醫(yī)學信息。本平臺發(fā)布的內(nèi)容，不能以任何方式取代專業(yè)的醫(yī)療指導，也不應被視為診療建議。如該等信息被用于了解醫(yī)學信息以外的目的，本平臺不承擔相關(guān)責任。本平臺對發(fā)布的內(nèi)容，并不代表同意其描述和觀點。若涉及版權(quán)問題，煩請權(quán)利人與我們聯(lián)系，我們將盡快處理。