背景:腹膜癌(Peritoneal Carcinomatosis,PC)包括腹膜原发癌和腹膜转移癌,PC患者生存期短,预后差。腹腔热灌注化疗(Hyperthermic Intraperitoneal Chemotherapy,HIPEC)是治疗PC的主要治疗方法。然而,HIPEC作为一种化疗方法对PC患者肿瘤免疫微环境(Tumor Immune Microenvironment,TIME)的影响目前未曾有研究报道。研究HIPEC对PC患者免疫功能的影响,进一步阐释HIPEC的作用机制,可为患者更好的选择HIPEC治疗提供依据,并可能为HIPEC联合免疫治疗提供理论依据。目的:通过对比HIPEC前后患者肿瘤组织标本TIME的变化和血液标本细胞因子及T淋巴细胞亚群的变化,探索HIPEC对PC患者TIME的影响。方法:本研究选取2020年12月-2022年12月在常州市第二人民医院肿瘤中心行HIPEC治疗且愿意长期随访的PC患者,每位患者接受4次HIPEC治疗。HIPEC治疗前后采集血液样本,通过流式细胞仪检测血清中T淋巴细胞亚群及与免疫状态相关的12项细胞因子的变化:IL-1β、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12P70、IL-17、IFN-α、IFN-γ、TNF-α。共收集18例患者的血液样本,其中6例患者HIPEC前后收集到肿瘤组织标本,通过Nano String数字化基因检测技术进行分析。另收集2例患者的肿瘤组织标本通过单细胞RNA测序(Sc RNA-seq)分析,对Nano String分析结果进行验证。同时对所有患者进行随访,记录患者腹水无进展生存期(Progression-Free Survival,PFS)和总生存期(Overal Survival,OS)并使用Kaplan-Meier方法进行生存分析。结果:(1)18例患者行HIPEC后血清中有4项细胞因子显著升高:IL-2Tezacaftor价格(P=0.022)、IL-6(P=0.002)、IL-8(P=0.005Leber Hereditary Optic Neuropathy)、IFN-γ(P=0.028),其余8项细胞因子在治疗前后无显著变化;外周血T淋巴细胞亚群中CD4~+、CD8~+、CD3~+T淋巴细胞数量HIPEC后显著增加(420.67±137.41 vs 589.67±178.29,385.22±139.07vs 477.17±141.11,842.44±219.86 vs 1055.78±248.48,P<0.01),CD4~+/CD8~+比值无显著变化。(2)其中6例患者HIPEC前后的组织样本行Nano String RNA测序显示,共有13个基因上调,包括CXCL5(P<0.001)、S100A8(P=0.001)、S100A9(P=0.001)、CXCL8(P=0.004)、CCL18(P=0.014)、CCL4(P=0.014)、CCL2(P=0.021)、IFIT1(P=0.021)、IL1B(P=0.021)、CXCL2(P=0.027)、CCL20(P=0.049)、CXCL1(P=0.049)和S100A12(P=0.049)。KEGG及GSEA富集分析显示,HIPEC后显著富集的基因集为白介素-17信号通路、趋化因子信号通路等。HIPEC前后TIME细胞浸润类型差异分析中,14种细胞类型均无显著差异,仅调节性T细胞(Regulatory T cells,Treg)在治疗后有下降趋势(P=0.094)。HIPEC前后TIME相关基因标记变化中,仅T cell-inflamed基因表达谱(Gene Expression Profile,GEP)得分在治疗后有上升趋势(P=0.063)。(3)2例患者共4个样本进行Sc RNA-seq分析,4个样本的细胞图谱共33858个细胞,12种细胞类型,对这12种细胞类型进行T cell-inflamed GEP得分分析,发现内皮细胞(ECs)、B细胞、T和NK细胞及单核吞噬细胞(MPs)较其他类型细胞的得分更高,分别对这4种细胞类型进行HIPEC治疗前后的得分分析,发现2例患者的T和NK细胞及MPs T cell-inflamed GEP得分在HIPEC后均显著升高(P<0.001)。进一步选择T和NK细胞进行二级亚型细分聚类和注释,细分注释得到10个不同亚型。计算其亚群数据集中T cell-inflamed GEP得分,结果显示,在NK细胞中,NKselleck化学＿XCL1亚群在HIPEC后得分明显升高(P<0.05);在T细胞中,CD8Teff＿GZMH、CD8Teff＿GZMK、CD4Naive T＿CCR7和CD4Treg＿FOXP3亚群得分在HIPEC后均明显升高(P<0.05)。(4)患者HIPEC后行首次疗效评估,12名基线期有腹水的患者中有10名(83.3%)患者达到CR,2名(16.7%)患者达到PR,ORR率为100%。12名有腹水患者腹水中位PFS为10.3个月,所有患者的中位OS为18.4个月。结论:HIPEC可使患者血清中IL-2、IL-6、IL-8和IFN-γ水平及免疫细胞数量较治疗前显著升高从而增强PC患者的抗肿瘤免疫功能。HIPEC可使免疫细胞的T cell-inflamed GEP得分显著升高,从而改善PC患者TIME中的免疫抑制状态并产生抗肿瘤免疫效应。