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近日,厦门大学附属中山医院胃肠外科团队在《细胞报告》(Cell Reports)发表重磅研究成果,首次通过单细胞测序技术全景解析幽门螺杆菌(H. pylori)感染驱动胃癌(GC)进展的免疫微环境动态变化。研究发现,H. pylori感染可激活CD38+肥大细胞,通过分泌腺苷和前列腺素E2(PGE2)协同抑制CD8+ T细胞功能,为胃癌免疫治疗提供了全新靶点。

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该研究纳入21例H. pylori阳性患者的21份胃黏膜样本,覆盖正常黏膜(NM)、萎缩性胃炎(AG)、肠上皮化生(IM)及胃癌(GC)四个典型病变阶段。通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)获得98,950个高质量细胞数据,构建了胃癌进展过程中首个H. pylori感染特异性免疫图谱。研究揭示,随着病变进展,成纤维细胞和内皮细胞比例持续上升,而B细胞、浆细胞逐渐减少,NK细胞和髓系细胞增加,T细胞及肥大细胞呈现先升后降的动态变化。

研究最大突破在于发现H. pylori感染显著激活CD38+肥大细胞。这类细胞高表达CD38和COX2基因,通过代谢途径分泌大量腺苷和PGE2。实验显示,腺苷通过结合CD8+ T细胞表面A2A/A2B受体,直接抑制其细胞毒性功能;而PGE2则通过上调A2A/A2B受体表达,形成“双重封锁”效应。在共培养实验中,CD38+肥大细胞使CD8+ T细胞干扰素-γ分泌量下降50%以上,腺苷和PGE2浓度分别升高3-4倍。使用CD38抑制剂Rhein或COX2抑制剂塞来昔布干预后,T细胞功能可部分恢复,提示双通路协同作用的关键性。

在胃癌患者来源异种移植模型(PDX)中,注射CD38+肥大细胞的小鼠肿瘤体积较对照组增大2.3倍(p<0.01),而使用靶向CD38的达雷妥尤单抗治疗可完全消除此效应。值得注意的是,体外实验显示CD38+肥大细胞并不直接影响肿瘤细胞增殖或凋亡,其促癌作用完全依赖于对CD8+ T细胞的免疫抑制。在荷瘤小鼠模型中,CD38+肥大细胞与胃癌细胞共注射使肿瘤重量增加47%(p<0.05),同时抗PD-1治疗效果被完全抵消,揭示其对免疫检查点疗法的关键干扰作用。

研究摘要
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研究摘要

研究系统描绘了胃癌进展各阶段免疫细胞的演变特征:

B细胞分化阻断:生发中心B细胞(GMC)在正常阶段占B细胞总数的65%,但随病变进展急剧下降,晚期胃癌患者GMC比例不足5%。伴随IgA/IgG类别转换显著减少,提示体液免疫应答受损。

T细胞耗竭加剧:CD8+ T细胞中终末耗竭亚群(TEX2)从正常阶段的8%攀升至胃癌阶段的34%,效应记忆T细胞(TEMRA)比例则从5%升至21%。伪时间轨迹分析显示,初始T细胞向耗竭状态转化过程中,抑制性检查点基因(如PD-1、TIM-3)表达逐步上调。

髓系细胞重构:胃癌阶段髓系细胞占比达42%,其中CXCL8+促炎巨噬细胞显著富集,其CXCL8表达水平较正常阶段升高8.6倍(p<0.001),与不良预后显著相关。LAMP3+树突状细胞主要由cDC1亚群转化而来,其比例从IM阶段的12%升至GC阶段的27%。

机制研究发现,H. pylori与肥大细胞的直接接触通过NF-κB通路诱导CD38持续高表达。使用NF-κB抑制剂QNZ干预后,CD38表达下降62%(p<0.01)。同时,H. pylori感染通过COX2-mPGES-1轴促进PGE2分泌,其浓度在感染48小时后达到未感染对照组的5.3倍(p<0.001)。值得注意的是,清除H. pylori后CD38仍维持高表达,而COX2表达迅速回落,提示CD38具有更强的表观遗传记忆特性。

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研究团队通过TCGA数据库分析证实,CD38+肥大细胞特征基因高表达的胃癌患者5年生存率下降28%(HR=1.89, p=0.003)。结合研究结果,提出针对CD38/PGE2轴的联合治疗策略:

CD38靶向治疗:达雷妥尤单抗(抗CD38单抗)联合抗PD-1可使肿瘤体积缩小41%(p<0.05);

COX2抑制增效:塞来昔布可使PGE2分泌减少73%(p<0.001),并恢复A2A/A2B受体低表达状态;

代谢通路干预:腺苷受体拮抗剂可使CD8+ T细胞细胞毒性提升2.1倍(p<0.01)。

研究的局限性包括:所有样本均为H. pylori阳性,未纳入阴性对照组,无法比较感染特异性改变;未进行空间转录组分析,CD38+肥大细胞与CD8+ T细胞的空间邻近性仍需验证。

该研究首次将H. pylori感染、代谢重编程与免疫逃逸直接关联,CD38+肥大细胞如同‘免疫叛徒’,既为肿瘤生长提供土壤,又为免疫系统戴上枷锁。靶向这一细胞亚群可能成为幽门螺杆菌相关胃癌治疗的突破口。

参考

Zhao, Jiabao, et al. "Activated CD38+ mast cells promote gastric cancer progression by suppressing CD8+ T cell cytotoxic activity through adenosine metabolism." Cell Reports45.2 (2026): 116863.