普瑞文献 | 中科普瑞BD单细胞平台助力PD-1阻断在胆囊癌肝转移免疫异质性中的研究

——

打印本文             

文章题目:Single-cell transcriptome analysis revealed the immune profileof PD-1 blockade in gallbladder carcinoma liver metastasis

合作单位:复旦大学附属肿瘤医院

发表期刊:Hepatology Communications(IF:5.701)

研究背景与目的:胆囊癌是胆道最常见的癌症,免疫检查点阻断在晚期胆囊癌的治疗中有良好的疗效,本文致力于研究其潜在的机制。

实验对象:aPD-1治疗前后的胆囊癌肝转移患者肝组织

研究队列:

①7胆囊癌肝转移患者治疗前后scRNAseq数据

②4个胆道癌和3个免疫治疗的BulkRNA-seq数据集

检测手段:BD Rhapsody scRNA-seq

1686034483442.png


主要结果展示:

 

01、aPD-1疗法增加GCLM微环境中的整体T细胞浸润

在aPD-1治疗前后,共获得了19,648个高质量的肝转移单细胞转录组数据。无监督聚类分群后得到6个细胞亚群。研究人员观察到,在aPD-1治疗后,NK/T细胞在细胞群中占了大部分,而上皮细胞几乎无法识别。

 

1686034511170.png

 

治疗后,效应和记忆T细胞,细胞毒性T细胞的比例增加,耗竭的T细胞(Tex)减少。通过多色IHC染色进一步证实了CD8-CXCL13 T细胞的存在,格式化了三级淋巴结构,反应性肿瘤在基线时具有高末端Tex浸润。

 

1686034534244.png


 

02、aPD-1治疗后CD8+T细胞的细胞毒性增强

Tem和Tex集群中,进行aPD-1治疗后诱导的转录动力学检测。aPD-1治疗后Tem表现出增强的细胞毒性。转录组学分析表明效应和记忆相关基因、转录因子、TCR信号相关基因、共刺激分子等基因均表达上调,而衰竭相关基因在aPD-1治疗后下调。此外,治疗后上调的基因在T细胞活化途径,细胞因子产生有正向调节,白细胞介导的细胞毒性,免疫效应过程和白细胞分化中富集,进一步表明其在aPD-1阻断治疗后增强的效应特性。

 

1686034547811.png

1686034586013.png

 

03、具有祖Tex特征的短暂状态的扩展Tem簇

据报道aPD-1通过靶向前体耗竭的T细胞来增强抗肿瘤免疫力,研究者们进一步研究了它们是否与前体Tex具有相似的性质。在3个Tem和Tex簇中进行的SCENIC 分析发现,EOMES和TBX21在Tem簇中高表达,这是耗竭T细胞发育生物学中的关键转录因子。对报告的前体Tex细胞(干性的和暂时性的细胞)特征基因的GSEA分析显示,CD8_C3_CCL3 Tem和CD8_C4_COTL1 Tem与Tex prog1的相似性最高,而CD8_C6_KLRD1 Tem与中间Tex细胞相似。

 

1686034612109.png

 

拟时序分析确定了CD2 + T细胞中分化命运。Fate1细胞分化为GNLY+T细胞,与T细胞活化,免疫效应过程和白细胞介导的细胞毒性信号相关。Fate2 细胞分化为 CXCL13 T 细胞,与 T 细胞活化、细胞因子产生以及免疫系统过程途径的负调节有关。结果表明,3个Tem亚群处于暂时状态,能够分化为细胞毒性细胞或耗竭细胞。

 

1686034639278.png

 

04、aPD-1疗法改变髓系细胞的组成和转录谱以及抗肿瘤应答反应

髓系细胞的亚群可以再细分到8个亚群。巨噬细胞簇在基线样品中富集,而单核细胞簇在aPD-1治疗后的髓系细胞中占多数。代表抗炎巨噬细胞的高表达SPP1和TREM1的SPP2 + TAMs是恶性的,并且仅在结直肠肝转移中富集。来自 2个肝内胆管癌(ICC)队列的Bulk RNA-seq 数据集显示,SPP1+TAM 高过滤率的患者与总生存期差有关。

 

1686034655082.png

 

05、aPD-1疗法可能促进T细胞活性并缓解抑制性微环境

CellChat分析鉴定所有免疫细胞中响应aPD-1的受体配体的变化。比较aPD-1治疗前后信号通路的显着整体信息流发现:aPD-1治疗后富集的相互作用包括CD40-CD40L,驱动效应CD8 + T细胞的活化和启动;LIGHT-LTβR,使肿瘤脉管系统正常化,促进肿瘤免疫细胞浸润;CD48-CD244,调节效应/记忆T细胞生成;LCK-CD8A/CD8B,与TCR信号传导和T细胞发育有关;和XCR-XCL1 / XCL2,参与Ag交叉呈现。也注意到增强的CSF1-CSFR1相互作用,它可以使肿瘤进入血管,从而促进肿瘤转移,表明其可能是潜在的治疗靶点。

 

1686034678865.png

1686034706377.png

 

 

06、高 CXCL13+T 浸润与炎症免疫表型相关,高 CXCL13+CD8+T 细胞浸润与免疫治疗的良好反应相关

GLM中的肿瘤浸润CXCL13 + CD8 + T细胞代表了一种高度耗竭的亚型。TCGA胆管癌队列的免疫浸润热图分析表明,TME具有高水平的CXCL13 + T细胞浸润,与更多活化的B细胞、T细胞、DC和巨噬细胞相关,及通过估算出的免疫评分显着更高,表明存在免疫炎症表型。进一步分析Fu-ICC队列的mRNA表达,发现CXCL13的表达T细胞浸润的抗肿瘤免疫应答呈正相关。这些数据表明,CXCL13与T细胞的细胞毒性活性增强有关。高CXCL13+T细胞浸润构建了一个“热”免疫TME,可能是BTC的一个良好的预后因素。

 

1686034731600.png

 

 

总结

本研究揭示了PD-1阻断GLM免疫谱的变化,并确定CXCL13 + T细胞作为潜在的预后生物标志物,以及CXCL13 + CD8 T细胞作为响应BTC免疫治疗的有利预测因子。未来需要更大量的aPD-1治疗BTC患者队列来验证研究者们的发现。


上一篇普瑞文献 | 未来肥胖患者改善代谢的有效策略—β-catenin蛋白
下一篇普瑞文献 | 中科普瑞BD单细胞平台助力视网膜毛细血管功能障碍异质性周皮细胞的分子机制研究

服务/产品FOCUS ON OMICS BRAND POSITIONING HELP YOU REALIZE THE VALUE OF RESEARCH BRAND

专注组学 精准定位 用心服务 帮您实现科研价值

——