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肺腺癌（LUAD）诊疗中，驱动基因分型已是临床常规。常见突变的免疫治疗已有成熟经验，但RET 融合、METex14、HER2、NTRK 融合等罕见可靶向突变，能否使用免疫治疗、谁能从中获益，仍缺乏明确答案。究其原因，一方面是罕见病例稀少、研究证据不足；另一方面，既往研究多关注基因突变本身，却忽视了不同驱动突变对肿瘤微环境（TME）的差异化塑造，难以解释免疫疗效的个体差异。

近日，在国际权威期刊《Cell Reports Medicine》（IF：10.6）发表题为“Single-cell spatial analysis stratifies lung adenocarcinoma with rare actionable mutations and reveals immune-modulatory cellular crosstalk”的研究论文。该研究利用高分辨率的单细胞空间转录组学技术CosMx Spatial Molecular Imager（CosMx SMI），首次系统解析了不同驱动基因阳性LUAD的TME异质性，筛选并鉴定出可精准预测免疫检测点抑制剂（ICI）治疗反应的关键分子特征，能够实现对罕见驱动突变LUAD患者的免疫治疗分层。该成果为驱动基因阳性LUAD患者的免疫治疗个体化决策，提供了重要的理论依据与临床指导价值。

康圣环球集团旗下康圣真源负责CosMx SMI的检测及数据分析，医学科学部罗海涛及李树金博士分别为本文共同通讯及共同第一作者。

为阐明罕见突变LUAD免疫治疗疗效差异机制并筛选疗效标志物，本研究利用 CosMx SMI 单细胞空间转录组技术，纳入 38 例罕见驱动突变LUAD样本（涵盖EGFR 20ins、ROS1融合、METex14跳跃突变、RET融合、KRAS G12C/STK11共突变、BRAF V600E、HER2突变、NTRK融合等多种罕见驱动突变亚型）及4例对照样本开展分析。经质控筛选，共获得486163个有效细胞，注释为六大主要细胞类群。研究结合公共单细胞数据集比对、多重免疫荧光（mIF） 与 HE 染色原位验证双重手段，充分确保细胞分型结果准确可靠。

图1. 肺腺癌单细胞空间转录组图谱

研究首先对比了各突变亚型的免疫细胞浸润水平，发现各组细胞占比无明显差异，无法解释免疫疗效差异。研究转而分析基因表达特征，通过 cNMF 算法识别出 13 类基因表达模块，其中MP2、MP9、MP16、MP17与 ICI 治疗应答高度相关。基于这四类模块表达水平，38 例罕见突变LUAD可分为两类：

· 高表达组：EGFR 20ins、METex14、BRAF V600E、NTRK 融合及驱动基因阴性；

· 低表达组：ROS1 融合、RET 融合、KRAS G12C/STK11 共突变、HER2 突变、经典 EGFR 敏感突变。

结合已发表临床数据外部验证证实，高表达组患者免疫治疗的缓解率与生存期显著更优，证明该分层方式具备良好临床价值。

图 2. 基于 ICI 应答相关分子特征的 LUAD 患者 MP 分析与分层

针对免疫高应答人群，研究进一步筛选启动抗肿瘤免疫的关键细胞。通过肿瘤上皮细胞亚群分析，鉴定出E3-IFI6关键亚群，其在免疫高表达组中明显富集。该细胞高表达干扰素应答与抗原呈递相关基因，干扰素通路活性最强，可主动激活机体免疫监视。mIF 实验证实，高应答组中 IFI6 阳性肿瘤细胞显著增多。依托独立临床数据集验证，免疫治疗达到病理缓解的患者，其肿瘤组织 E3-IFI6 特征基因表达明显升高。综上，E3-IFI6 可作为罕见突变LUAD免疫治疗获益的潜在预测标志物。

图3、ICI-MP-H 组与 ICI-MP-L 组上皮细胞亚群的鉴定及分子特征

单纯免疫活化的肿瘤细胞无法独自启动抗肿瘤免疫，还需免疫细胞协同识别。空间分析显示，E3-IFI6肿瘤细胞与髓系细胞空间关联最为紧密。研究将髓系细胞分为 9 个亚群，其中Ma-MHC 巨噬细胞与 E3-IFI6 空间共定位最强、细胞互作最显著。该类巨噬细胞高表达 MHC-II 分子，抗原呈递功能突出，在免疫高应答组中数量明显增多，mIF 结果也进一步验证了这一结论。综上，高应答患者肿瘤中，E3-IFI6 肿瘤细胞与 Ma-MHC 巨噬细胞近距离互作，共同构建活化型免疫微环境，有效触发抗肿瘤免疫。

图 4. E3-IFI6 与 Ma-MHC 亚群的空间特征及潜在生物学机制

为阐明 E3-IFI6 与 Ma-MHC 的互作机制，研究通过 CellChat 分析发现：E3-IFI6 高表达 APP，可与巨噬细胞表面 CD74 结合，APP-CD74为关键信号轴，且在免疫高应答组中活性显著增强。借助 InSituCor 空间算法进一步验证，APP与CD74在同一空间生态位共表达，与两类关键细胞的分布特征完全吻合。

后续 mIF 蛋白检测也直观证实，APP⁺IFI6⁺肿瘤细胞与 CD74⁺HLA-DRB⁺巨噬细胞在组织内紧密相邻，从多维度证实 APP-CD74 通路介导的近距离细胞互作，是局部免疫激活的重要机制。

图 5. 空间生态位分析及 E3-IFI6 与 Ma-MHC 细胞间信号交互机制解析

综上，此研究为罕见突变LUAD免疫治疗研究开辟了新起点，借助单细胞空间转录组技术，揭示了不同罕见突变背后免疫微环境的差异对治疗结局的影响。E3-IFI6 不仅是疗效预测标志物，更可能助力 “冷肿瘤” 向 “热肿瘤” 转化。此研究已为临床提供明确指引：BRAF V600E、MET ex14、EGFR 20ins 突变患者可进一步探讨免疫治疗；ROS1、RET、HER2 突变患者需先调控微环境以提升免疫治疗效果。

科学的魅力在于突破认知，希望这项研究能让更多罕见突变患者从免疫治疗中获益。