Cell Reports Medicine｜复旦大学附属中山医院研究团队揭示肿瘤耐药新机制

免疫治疗、靶向治疗与化疗不断拓展肿瘤治疗的手段，但多药耐药（multi-drug resistance，MDR）仍是制约肿瘤治疗效果的重要因素。MDR是指肿瘤细胞对多种结构不同、作用机制各异的治疗手段产生广泛抵抗，其形成并非源于单一耐药机制，而是肿瘤在持续治疗压力下，通过细胞状态重塑、信号通路适应及免疫逃逸等多重机制协同演化的结果。一旦形成MDR，现有治疗手段的有效性往往显著下降，疾病进展与复发风险随之增加，患者预后也面临严峻挑战。然而，MDR机制研究长期受限于临床样本的可及性，不同瘤种在多重治疗压力下是否存在共同的耐药演化规律仍有待阐明。空间多组学为解析耐药演化提供了新的研究视角，但其在真实MDR临床样本中的跨瘤种系统研究仍显不足。

2026年9月16日，复旦大学附属中山医院研究团队在 Cell Reports Medicine 上发表题为“ Single-cell and spatial multi-omics reveal a recurrent multicellular niche at the tumor-stroma interface in multidrug resistance ”的研究论文。该研究建立配对初治与MDR恶性黑色素瘤样本，整合单细胞转录组测序与空间多组学，并在另外10种肿瘤类型的数据中交叉验证， 系统描绘了MDR状态下肿瘤微环境的空间组织规律 。

本研究中使用的 TREM2、AXL过表达及对照慢病毒，TREM2过表达THP-1细胞株、AXL过表达A375细胞株、AXL过表达B16细胞株及相应对照细胞，均由和元生物提供 ，用于巨噬细胞表型重塑与肿瘤细胞去分化表型的体外及体内功能验证。

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·研究结果 ·

1. MDR肿瘤中CAFs与髓系细胞于肿瘤-间质交界区共富集

研究团队利用患者初治阶段与多药耐药阶段的配对黑色素瘤样本开展研究。单细胞转录组共保留61,824个细胞，并划分为10种主要细胞类型。空间转录组分析发现，MDR组中髓系细胞与CAFs在肿瘤-间质交界区显著空间共富集，而初治组未见这一特征。该空间模式进一步在其他癌种的数据及MDR临床样本的多重免疫组化中得到验证，提示其可能是MDR状态下具有跨癌种意义的组织学特征。

图1 MDR肿瘤中CAFs与髓系细胞于肿瘤-间质交界区共富集

2. TREM2⁺ TAMs呈现免疫抑制性表型及显著增强的脂质代谢活性

免疫细胞精细分群鉴定出22个亚型，其中TREM2 + TAMs在MDR组显著富集。该亚群在肝癌、肾透明细胞癌及非小细胞肺癌的免疫治疗队列中也呈现与治疗无应答相关的趋势。轨迹分析提示其可能由SPP1⁺ TAMs分化而来，并具有免疫抑制性特征。空间分析进一步发现，TREM2⁺ TAMs特异性聚集于肿瘤-间质交界区。与此同时，该亚群高表达APOE、LIPA、APOC1等脂质代谢相关基因。空间代谢组进一步揭示MDR组织中脂质代谢物在癌旁区富集，体外实验也支持TREM2过表达可促进巨噬细胞免疫抑制性表型及脂质代谢相关基因表达。

图2 TREM2⁺ TAMs呈现免疫抑制性表型及显著增强的脂质代谢活性

3. TREM2 + TAMs通过CD86-CTLA4轴抑制CXCL13 + CD8 + T细胞

MDR组中具有肿瘤反应性的CXCL13⁺ CD8⁺ T细胞显著减少。该群细胞虽表达多种抑制性受体，但仍具有潜在的抗肿瘤活性，被认为是免疫治疗可能重新激活的细胞群。跨癌种分析发现，TREM2⁺ TAMs与CXCL13⁺ CD8⁺ T细胞浸润呈显著负相关，且空间分布上呈明显的分区分布。细胞通讯分析进一步提示，CD86-CTLA4可能是介导二者互作的重要信号轴。为验证这一机制， 研究团队利用和元生物提供的TREM2过表达THP-1细胞 与CD8⁺ T细胞共培养。结果显示，TREM2过表达可上调CD86表达，减少CXCL13⁺ CD8⁺ T细胞数量，并抑制其细胞毒性与增殖相关程序。加入CTLA4阻断抗体后，上述效应得到显著逆转，进一步支持CD86-CTLA4 轴在TREM2⁺ TAMs介导免疫抑制中的作用。

图3 TREM2 + TAMs通过CD86-CTLA4轴抑制CXCL13 + CD8 + T细胞

4. AXL + 去分化肿瘤细胞通过EMT与干性转换促进MDR

根据转录特征，肿瘤细胞被划分为五个亚群，其中AXL⁺去分化亚群在MDR组显著富集，并优先定位于肿瘤-间质交界区，表现出EMT与干性相关通路活化。 为验证AXL的作用，研究团队利用和元生物提供的AXL过表达的A375与B16细胞进行功能试验 。结果显示，AXL过表达诱导E-cadherin下调、N-cadherin、Vimentin及CD44上调，呈现EMT与干性相关表型。体内实验进一步表明，AXL过表达降低肿瘤细胞对靶向治疗及免疫治疗的敏感性，提示AXL介导的肿瘤去分化可能是MDR发生与发展的重要机制。

图4 AXL + 去分化肿瘤细胞通过EMT与干性转换促进MDR

5. TREM2 + TAMs通过PI3K/AKT-GAS6–AXL轴促进肿瘤去分化

在Trem2基因敲除小鼠中接种B16黑色素瘤细胞后，肿瘤生长显著减缓，EMT与干性相关表型部分逆转。机制研究发现，TREM2⁺ TAMs上调AXL配体GAS6，且激活PI3K/AKT通路。进一步分析表明，油酸可通过TREM2依赖的机制激活PI3K/AKT信号并促进GAS6表达。共培养实验显示，TREM2⁺ TAMs可通过GAS6-AXL轴诱导肿瘤细胞EMT与干性转变，增强其治疗抵抗；加入GAS6-AXL轴抑制剂batiraxcept后，这一效应得到逆转。由此，研究揭示了油酸驱动的PI3K/AKT-GAS6-AXL信号链，将肿瘤微环境中的脂质代谢变化与肿瘤细胞去分化及耐药联系起来。

图5 TREM2 + TAMs通过PI3K/AKT-GAS6–AXL轴促进肿瘤去分化

6. CXCL14 + iCAFs 招募并重塑TREM2 + TAMs

研究团队对基质细胞进行深入分析，共鉴定出9个亚群，其中高表达CXCL12、CXCL14等趋化因子的炎症型CAFs（iCAFs）在MDR组显著富集，并与TREM2⁺ TAMs呈正相关，二者沿肿瘤-间质交界区相邻分布。功能实验显示，CXCL14可通过CXCR4促进THP-1细胞募集，并增强其脂滴积累及TREM2表达。机制分析进一步发现，CXCL14-CXCR4信号通过调控STAT6与STAT1的磷酸化，促进巨噬细胞向TREM2⁺状态转变。Xenium原位成像显示，AXL⁺肿瘤细胞、TREM2⁺ TAMs与CXCL12⁺ CAFs共同聚集于肿瘤-间质交界区，三类细胞间的空间距离显著缩短，呈现出MDR组特征性的空间共定位模式。

图6 CXCL14 + iCAFs 招募并重塑TREM2 + TAMs

7. FAP/TREM2双特异性抗体恢复MDR肿瘤治疗敏感性

四个临床队列的组织芯片分析进一步证实，TREM2⁺ TAMs与AXL⁺肿瘤细胞、CXCL14⁺ iCAFs呈正相关，与CXCL13⁺ CD8⁺ T细胞呈负相关，且与患者不良预后相关，提示靶向TREM2⁺ TAMs可能成为逆转MDR的潜在策略。针对TREM2抗体在肿瘤组织中渗透不足的局限，研究团队将FAP单抗的单链可变区片段（scFv）与TREM2单抗偶联，构建双特异性抗体BCTA，并通过对抗体Fc段进行去岩藻糖基化修饰，增强其介导的免疫细胞杀伤作用。体外实验显示，BCTA可剂量依赖性地靶向裂解CAFs与TREM2过表达的THP-1细胞。在黑色素瘤与肝癌MDR患者来源异种移植模型中，BCTA显著增强肿瘤对免疫治疗与靶向治疗的应答，同时减少CXCL14⁺ iCAFs和TREM2⁺ TAMs浸润，改善肿瘤去分化表型并恢复CXCL13⁺ CD8⁺ T细胞浸润。研究未观察到明显的治疗相关安全性问题，提示靶向肿瘤-间质交界区耐药生态位具有潜在的治疗价值。

图7 FAP/TREM2双特异性抗体恢复MDR肿瘤治疗敏感性

·总结 ·

本研究揭示，MDR不仅是肿瘤细胞内在演化的结果，更与肿瘤微环境中多种细胞协同构建的耐药生态位密切相关。CXCL14⁺ iCAFs、TREM2⁺ TAMs与AXL⁺去分化肿瘤细胞在肿瘤-间质交界区形成空间组织，通过细胞募集、免疫抑制及代谢重编程等机制共同推动耐药形成与维持。进一步的治疗探索表明，靶向这一细胞生态位有望恢复肿瘤对免疫治疗与靶向治疗的敏感性，为MDR的干预提供了新的研究思路，也提示未来肿瘤治疗或可从单一分子靶点转向对耐药微环境及其空间结构的整体调控。

原文链接 ：https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791(26)00469-6

和元助力

和元生物有幸为研究者提供 TREM2、AXL过表达及对照慢病毒，TREM2过表达THP-1细胞株、AXL过表达A375细胞株、AXL过表达B16细胞株及相应对照细胞 ，以实际行动助力基础研究！

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