背景：空間的な組織化は、頭頸部扁平上皮癌（HNSCC）における腫瘍-免疫相互作用の重要な決定因子として、ますます認識されている。McCordらによって作成されたGSE300147 Xeniumの空間トランスクリプトームリソースは、HNSCCにおける空間的に協調したT細胞状態をマッピングする枠組みを確立した。しかし、腫瘍に富む上皮の免疫状態が、代謝、レドックス、ストレス適応に関わる転写プログラムとどのように関連するかは、いまだ十分に定義されていない。
方法：GSE300147の二次的なデータ駆動型再解析を実施し、非HNSCCのアメロブラストーマ検体を除外した17の確認済みHNSCC Xenium切片に焦点を当てた。計1,148,244個の細胞を解析し、そのうち558,867個のEpCAM+腫瘍に富む上皮細胞を含めた。腫瘍に富む上皮細胞を、T細胞の炎症シグネチャスコア、チェックポイント関連シグナル、CD274発現、IFN/抗原提示シグネチャスコア（IFN/AP）、および腫瘍-免疫の近接性を統合するComposite Hotnessフレームワークにより、Hot、Intermediate、Cold状態に分類した。次に、6つの代謝エコシステム状態、近傍プロファイリング、空間置換検定、統合的なImmune-Metabolic-Redox Ecosystem Score（IMRES）を適用した。
結果：免疫活性は、HNSCC切片全体で空間的に不均一であった。免疫Hotの腫瘍に富む上皮領域は、炎症、チェックポイント関連、抗原提示のシグネチャスコアだけでなく、協調的な代謝、酸化レドックス、ストレス応答の転写プログラムも示した。Xeniumパネルに含まれる免疫、代謝、レドックス、ストレス応答の転写成分から導出されたIMRESは、腫瘍に富む上皮状態においてColdからIntermediate、Hotへと段階的に増加し、NFE2L2、GDF15、HLA-DRA、CD274、KEAP1、MDM2と関連していた。IMRESをComposite Hotnessと統合することで、106,874個の腫瘍に富む上皮細胞からなる、distinctなHot+IMREShighエコシステムを同定した。この状態は、免疫活性化とストレス適応に関する特徴が最も強く、ランダム割り当てでは予測されるよりも免疫集団に近い位置にあった。代替の順位に基づく頑健性解析は、IMRESに関連するエコシステム軸を再現し、元のモジュールに基づくスコアと相関した（Spearman r = 0.597）。
結論：この二次的再解析は、HNSCCにおける空間的T細胞の既存枠組みを拡張し、腫瘍中心の補完的な免疫-代謝-レドックス・エコシステムを定義した。IMRESは、免疫活性化、チェックポイントシグナル、代謝リモデリング、ストレス適応が収束するHot+IMREShigh近傍を、転写に基づいて同定する枠組みを提供するものであり、免疫抵抗性と治療上の脆弱性を研究するための仮説生成の枠組みとなる。
https://doi.org/10.64898/2026.08.31.746545