Temporal single-cell tracing reveals clonal revival and expansion of precursor exhausted T cells during anti-PD-1 therapy in lung cancer.png
本文是北大張澤民教授團(tuán)隊(duì)2022年的新作虑省，通過T細(xì)胞譜系追蹤的方式赌躺，探究PD-1療法對于肺癌中免疫微環(huán)境的影響逾滥。
背景
- 免疫檢查點(diǎn)抑制劑通過阻滯T細(xì)胞的共抑制信號烘贴，并且介導(dǎo)了腫瘤免疫中顯著的模式轉(zhuǎn)換禁添；
- 但在實(shí)際中，免疫檢查點(diǎn)抑制劑只在一小部分肺癌患者中起效桨踪，因此老翘，現(xiàn)有的免疫療法仍然需要進(jìn)一步升級；
- 之前的研究中锻离，已經(jīng)報(bào)道了PD-1能夠逆轉(zhuǎn)處于耗竭狀態(tài)的Texp細(xì)胞酪捡；
- 之前的研究表明，由于腫瘤抗原的持續(xù)刺激纳账，腫瘤特異性的CD8 T細(xì)胞會同時(shí)高表達(dá)T細(xì)胞殺傷和“耗竭”相關(guān)基因逛薇，而非腫瘤特異性CD8+T細(xì)胞則不會表達(dá)“耗竭性的相關(guān)基因”；
- 有研究提示疏虫，Tex細(xì)胞表觀穩(wěn)定性很難被進(jìn)一步改變永罚，從而限制了T細(xì)胞發(fā)揮功能；
- 最近有研究提示卧秘，是那些剛浸潤腫瘤組織的免疫細(xì)胞發(fā)揮著功能呢袱，而不是已經(jīng)存在的細(xì)胞發(fā)揮功能
結(jié)果
1.T細(xì)胞可以進(jìn)一步分為CD8+T細(xì)胞，Treg細(xì)胞
- 本文中采用了5’端轉(zhuǎn)錄組建庫以及T細(xì)胞受體序列建庫的方法翅敌，對47塊腫瘤活檢組織（33快未接受治療羞福，8份對免疫治療有響應(yīng)，5份對腫瘤治療無響應(yīng)）進(jìn)行測序蚯涮；
-
通過α和β鏈配對的數(shù)據(jù)治专，將T細(xì)胞進(jìn)一步分為43713個(gè)克隆亞群，能夠追蹤克隆譜系并測量治療后的克隆擴(kuò)增遭顶；
Figure 1.png - 治療后张峰，能夠發(fā)現(xiàn)FOXP3+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞比例的上升，并且在對治療抵抗的組中棒旗，上升的幅度也更為顯著喘批；
- TNFRSF9是一種公認(rèn)的Treg激活的標(biāo)志，通過這個(gè)標(biāo)記對Treg進(jìn)行分群之后，可以看到治療前和未響應(yīng)組都存在TNFRSF9調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的上升饶深；并且伴隨著一些免疫抑制功能的基因的表達(dá)上調(diào)（IL1R2餐曹、REL和LAYN）；TNFRSF9+Treg的富集常常與較差的腫瘤預(yù)后相關(guān)敌厘；
- 對免疫反應(yīng)有響應(yīng)的組台猴，最后都有更高程度的CD8+T細(xì)胞的浸潤，為了進(jìn)一步探究免疫治療對CD8+T細(xì)胞的影響额湘，將T細(xì)胞分為耗竭型CD8+卿吐，未耗竭型CD8+，增殖性CD8+锋华；耗竭型的T細(xì)胞會高表達(dá)一些耗竭型的marker嗡官，例如PDCD1，CTLA4毯焕，HAVCR衍腥；有證據(jù)表明，耗竭型T細(xì)胞一般起源于腫瘤特異性的T細(xì)胞纳猫，但是急性感染一般不導(dǎo)致T細(xì)胞耗竭婆咸；耗竭型T細(xì)胞可以作為一種腫瘤反應(yīng)性T細(xì)胞的代理；
-
腫瘤抗原呈遞功能的相關(guān)基因一般會在耗竭型T細(xì)胞中高表達(dá)（ENTPD1芜辕，ITGAE）等尚骄；
Figure 2.png - 對耗竭T細(xì)胞進(jìn)行效應(yīng)型分子的富集分析，可以看到在終末耗竭型細(xì)胞中侵续，對免疫治療有反應(yīng)的耗竭型T細(xì)胞倔丈，會高表達(dá)一些效應(yīng)功能的基因；
2.耗竭型T細(xì)胞在腫瘤組織中的前體形式
- 將CD8+T細(xì)胞分成與耗竭CD8+T細(xì)胞具有共同的TCR序列的以及不具有的兩類状蜗，在與終末耗竭T細(xì)胞具有同樣的克隆類型的類群中需五，除了終末耗竭型以及增殖型，還存在兩類未耗竭的（GZMK+NR4A2-和GZMK+NR4A2+）這兩類轧坎。兩種亞型都具有GZMK信號的上調(diào)以及共抑制信號的下調(diào)宏邮；細(xì)胞循環(huán)的一些標(biāo)記基因顯示GZMK+NR4A2-到GZMK+NR4A2+的發(fā)展趨勢中，循環(huán)的傾向下降缸血，但是組織駐留的潛能則上升蜜氨；
- 在之前的數(shù)據(jù)庫中，也可以GZMK+NR4A2+/-這兩類細(xì)胞群具有轉(zhuǎn)化為耗竭型T細(xì)胞的潛能属百；
3.CXCL13在耗竭型T細(xì)胞中的表達(dá)情況
- CXCL13在Tex和Texp中具有特異性的分布记劝，CXCL13介導(dǎo)能夠介導(dǎo)免疫細(xì)胞的招募；
-
CXCL13只有在CD8+T細(xì)胞處于免疫微環(huán)境中才會發(fā)生表達(dá)上調(diào)族扰，并且伴隨著TCR的激活以及TGF-β信號通路，提示CXCL13的表達(dá)上調(diào)是處于T細(xì)胞耗竭的功能軸上；
Figure 3.png
4.Texp細(xì)胞在有響應(yīng)的腫瘤組織中的富集
- 研究發(fā)現(xiàn)渔呵，Tex細(xì)胞相比Tex不相關(guān)細(xì)胞有更高的組織擴(kuò)散能力怒竿，從而驗(yàn)證了Tex在腫瘤組織中特異分布的結(jié)論，提示Tex是主要能夠響應(yīng)PD-1療法的細(xì)胞扩氢；
-
CXCL13在另外兩種腫瘤中的分布未被觀察到耕驰，可能是由于其他兩類腫瘤中的免疫抑制微環(huán)境，因此录豺，在不同的癌種中朦肘，耗竭型T細(xì)胞對免疫檢查點(diǎn)抑制劑的反應(yīng)也是不同的；
Figure 4.png
5.原先存在的Texp細(xì)胞局部的擴(kuò)散行為
- 對于這些對PD-1治療有響應(yīng)的Texp細(xì)胞最先的起源双饥，存在幾種不同的假說：(1) 是在接受PD-1治療之后媒抠，由Tex恢復(fù)對腫瘤抗原的敏感性；(2) 是由原先就存在的Texp細(xì)胞局部擴(kuò)散而來的咏花；(3) 是由外周的循環(huán)T細(xì)胞補(bǔ)充而來的趴生；
- 針對第一個(gè)假說，已經(jīng)有文獻(xiàn)證明昏翰，耗竭型的T細(xì)胞具有顯著的表觀遺傳改變苍匆，其表型較為穩(wěn)定，并且RNA速率分析可以看到明顯的Tex→Texp的軌跡棚菊；
-
作者又進(jìn)一步探究了原位的Texp是否可以發(fā)生擴(kuò)散浸踩，確實(shí)可以在治療前的腫瘤組織中找到一群在對免疫治療存在響應(yīng)的腫瘤中存在的Texp克隆亞群（Fig. 5a），并且在數(shù)量上會出現(xiàn)擴(kuò)增
Figure 5.png
6.腫瘤特異性T細(xì)胞的“克隆復(fù)興”
-
在對免疫治療有反應(yīng)的組織中统求，可以發(fā)現(xiàn)一群未在原先腫瘤中出現(xiàn)過的Texp检碗，提示可能是從血液中新招募的；
Figure 6.png
Figure 7.png
