原發(fā)性肝細(xì)胞癌(HCC)術(shù)后復(fù)發(fā)率很高痹仙,5年內(nèi)復(fù)發(fā)率約為70%闷游。復(fù)發(fā)HCC的預(yù)后較差,早期復(fù)發(fā)患者5年生存率僅為23%烙样。迄今為止苹支,關(guān)于 HCC 術(shù)后復(fù)發(fā)機(jī)制的研究主要集中在基因組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)層面,缺乏對蛋白質(zhì)水平的全面研究误阻。近期,中山大學(xué)附屬第五醫(yī)院李丹研究員、單鴻教授和李曼研究員利用成像質(zhì)譜流式 (IMC) 技術(shù)究反,全面描繪了原發(fā)和復(fù)發(fā)HCC的單細(xì)胞空間蛋白質(zhì)組圖譜寻定,揭示了原發(fā)性和復(fù)發(fā) HCC 之間空間蛋白組學(xué)景觀的差異,并探索了復(fù)發(fā)機(jī)制精耐。研究成果“Spatial proteomic landscape of primary and relapsed hepatocellular carcinoma reveals immune escape characteristics in early relapse?”發(fā)表在肝臟疾病領(lǐng)域?qū)I(yè)期刊Hepatology上狼速。
研究方法
IMC 技術(shù)描述46名患者的92個(gè) HCC 樣本(包括原發(fā)性PT和復(fù)發(fā)腫瘤RT)的細(xì)胞組成、細(xì)胞間相互作用卦停、細(xì)胞鄰近度和膠原/微血管形態(tài)向胡;
使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法,根據(jù) IMC 數(shù)據(jù)預(yù)測早期復(fù)發(fā) HCC 患者特征:一種新型樹突狀細(xì)胞亞群(PDL1+CD103+DCs)惊完;
聯(lián)合 scRNA-seq 數(shù)據(jù)集分析 PDL1+CD103+DCs 的分子特征和功能僵芹;
mIHC?驗(yàn)證 PDL1+CD103+DCs 與早期復(fù)發(fā)的關(guān)系。
研究結(jié)果
1小槐、IMC 全面描繪了原發(fā)和復(fù)發(fā) HCC 的單細(xì)胞空間蛋白質(zhì)組圖譜為了了解原發(fā)性和復(fù)發(fā)性 HCC TME 的時(shí)空變化的分子認(rèn)識拇派,研究人員收集了46例 PT 和配對 RT 的 HCC 患者的92例手術(shù)腫瘤標(biāo)本。通過33個(gè) panel(涵蓋了腫瘤細(xì)胞凿跳、免疫細(xì)胞件豌、基質(zhì)細(xì)胞等多種細(xì)胞類型,以及膠原蛋白和微血管形態(tài)等指標(biāo))全面描繪了原發(fā)和復(fù)發(fā) HCC 的單細(xì)胞空間蛋白質(zhì)組圖譜控嗜。免疫細(xì)胞群的分布在 PT 和 RT 的各區(qū)域中均表現(xiàn)出差異性茧彤。隨著距離腫瘤核心的距離減小,CD4+T 細(xì)胞成比例增加疆栏,而 CD8+T 細(xì)胞數(shù)量呈下降趨勢曾掂;腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAMs)在 PT 和 RT 的三個(gè)區(qū)域均占主導(dǎo)地位,與 TM(腫瘤邊緣)和 AN(相鄰正常)相比承边,IT(腫瘤內(nèi))顯著增加遭殉。同時(shí),抗原提呈細(xì)胞(APCs)和樹突狀細(xì)胞(DCs)主要集中在 TM 中博助。
2险污、原發(fā)性和復(fù)發(fā)性 HCC 的細(xì)胞空間相互作用網(wǎng)絡(luò)
在 PT 和 RT 的 TM 中,癌細(xì)胞和正常肝細(xì)胞顯示出與免疫細(xì)胞相互作用的頻率增加富岳,在 RT 的 TM 中也觀察到癌細(xì)胞與 EMT 之間的相互作用頻率更高蛔糯;復(fù)發(fā) HCC 表現(xiàn)出更嚴(yán)重的免疫抑制特征,TME 中免疫抑制細(xì)胞(如 Tregs 和 Texs)數(shù)量增多窖式。
3蚁飒、識別與早期復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的空間特征
TM 區(qū)域的 TME 與早期復(fù)發(fā)密切相關(guān),PDL1+CD103+DCs 在 TM 中富集萝喘,并與 Tregs 和 Texs 互作淮逻,促進(jìn)免疫逃逸琼懊。PDL1+CD103+DCs 通過多種配體-受體途徑與免疫細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞相互作用,增強(qiáng)免疫抑制和免疫逃逸爬早。
4哼丈、TM 中富集的 PDL1+CD103+ DCs與早期復(fù)發(fā)相關(guān)
為了闡明 PDL1+CD103+DCs 對 TME 的影響,研究人員比較了兩類 TM 的 TME 內(nèi)的細(xì)胞空間相互作用筛严。隨著 PDL1+CD103+DCs 比例的增加醉旦,癌細(xì)胞更有可能與 EMT 相互作用并逃離免疫群體。此外桨啃,TME 中 PDL1+CD103+DCs 比例較高與免疫抑制相關(guān)车胡,這是由于免疫細(xì)胞和癌細(xì)胞之間的回避行為增加。此外照瘾,還觀察到 DCs 與其他免疫群體(尤其是 Tregs匈棘、Texs 和 M2macs)之間的相互作用隨著 PDL1+CD103+DCs 比例的升高而增強(qiáng),這表明 PDL1+CD103+DCs 可能積極參與調(diào)節(jié)免疫網(wǎng)絡(luò)网杆。但在 AN 和 IT 中未觀察到 TME 上的 PDL1+CD103+DCs羹饰。
5、以 PDL1+CD103+DC 為核心的免疫抑制相關(guān)多細(xì)胞微環(huán)境
鑒于 PDL1+CD103+DCs 與 TM 中的免疫抑制細(xì)胞(Tregs 和 Texs)之間存在很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)碳却,接下來深入研究 PDL1+CD103+DCs 在 HCC TME 中的調(diào)節(jié)作用队秩。研究人員收集了一個(gè)公開的 scRNA-seq 數(shù)據(jù)集。通過差異基因分析昼浦,確定了 PDL1+CD103+DCs 與其他 DC 亞型相比的保守基因標(biāo)記馍资。同時(shí),基因集富集分析(GSEA)表明這些基因集中在與免疫反應(yīng)关噪、細(xì)胞粘附和細(xì)胞遷移相關(guān)的途徑中鸟蟹,所有這些都與 HCC 的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移密切相關(guān);PDL1+CD103+DCs 與惡性細(xì)胞之間獨(dú)特的配體-受體相互作用主要涉及與腫瘤進(jìn)展相關(guān)的配對 使兔。
總結(jié)
研究人員通過 IMC 技術(shù)分析了原發(fā)性和復(fù)發(fā)性 HCC 的空間蛋白組學(xué)特征建钥,發(fā)現(xiàn)復(fù)發(fā) HCC 腫瘤微環(huán)境呈現(xiàn)出一種侵略性、免疫抑制相關(guān)的空間生態(tài)系統(tǒng)虐沥,而腫瘤邊緣的微環(huán)境與早期復(fù)發(fā)HCC風(fēng)險(xiǎn)增加密切相關(guān)熊经。此外,還發(fā)現(xiàn)了一種新型的樹突狀細(xì)胞亞群(PDL1+CD103+DCs)欲险,該亞群在腫瘤邊緣區(qū)域富集镐依,并與早期復(fù)發(fā) HCC 相關(guān)。該亞群與調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞和耗竭性 T 細(xì)胞相互作用天试,通過多種配體-受體途徑增強(qiáng)免疫抑制和免疫逃逸槐壳。該研究結(jié)果為理解 HCC 復(fù)發(fā)機(jī)制和開發(fā)新型免疫治療策略提供了重要的理論基礎(chǔ)。
[參考文獻(xiàn)]Yang M, Song X, Zhang F, et al. Spatial proteomic landscape of primary and relapsed hepatocellular carcinoma reveals immune escape characteristics in early relapse. Hepatology. 2024 Jun 20.