Y染色體缺失（LOY）與膀胱癌有關(guān)（10-40%）烫幕，但其臨床和生物學(xué)意義尚不清楚蒿讥。本研究對自然發(fā)生的LOY突變型膀胱癌細(xì)胞以及通過CRISPR-Cas9靶向缺失Y染色體的細(xì)胞進(jìn)行了深入的研究苞七。結(jié)果發(fā)現(xiàn)绿渣，Y陽性（Y+）和Y陰性（Y-）腫瘤在體外生長相似臣咖，而在體內(nèi)Y-腫瘤比Y+腫瘤更具侵襲性。LOY突變的癌細(xì)胞改變了T細(xì)胞的功能，促進(jìn)T細(xì)胞衰竭，并使其對PD-1靶向免疫治療更敏感鞋喇。Y染色體相關(guān)基因UTY和KDM5D的缺失有可能成為確定膀胱癌臨床侵襲性的重要預(yù)后因素。通過單核RNA測序和空間蛋白質(zhì)組學(xué)分析眉撵，對上述結(jié)果進(jìn)行了進(jìn)一步驗(yàn)證侦香，為了解LOY突變生物學(xué)機(jī)制和改善癌癥免疫治療的潛在生物標(biāo)志物提供了見解。

文章詳情

中文題目：Y染色體丟失通過適應(yīng)性免疫逃逸來驅(qū)動腫瘤生長

發(fā)表時間：2023.06

期刊名稱：Nature

影響因子：64.8

實(shí)驗(yàn)平臺：單核細(xì)胞測序纽疟、光譜流式細(xì)胞術(shù)罐韩、GeoMx DSP、CODEX仰挣、全轉(zhuǎn)錄組測序伴逸、全外顯子測序

DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-023-06234-x

01?研究結(jié)果

1、LOY與患者較差的預(yù)后相關(guān)

首先膘壶，研究者根據(jù)膀胱內(nèi)膜正常細(xì)胞中Y染色體相關(guān)的18個編碼基因的表達(dá)模式错蝴，開發(fā)了一種評分系統(tǒng)來測量癌癥中Y染色體的缺失。然后颓芭，利用該評分對TCGA數(shù)據(jù)庫中300名肌肉浸潤性膀胱癌（MIBC）的男性患者的生存率進(jìn)行分析顷锰。通過評分將樣本分為兩組：Yhigh（n=182）和 Ylow（n=118）組，Ylow組生存率明顯低于Yhigh組亡问。同時官紫，研究者發(fā)現(xiàn)，4個Y染色體基因（KDM5D州藕、UTY束世、TBL1Y和ZFY）表達(dá)減少與預(yù)后不良有關(guān)。

Fig 1 LOY與男性MIBC患者較差的預(yù)后有關(guān)

2床玻、建立LOY小鼠膀胱癌模型研究腫瘤侵襲性機(jī)制

為了確定為什么缺少Y染色體的膀胱癌更具侵襲性毁涉，研究人員接下來通過小鼠膀胱癌模型進(jìn)行進(jìn)一步研究。研究者評估了MB49的Y染色體基因表達(dá)（小鼠膀胱癌細(xì)胞系锈死，已被研究證明會自然失去Y染色體）贫堰，并進(jìn)行體外和體內(nèi)培養(yǎng)穆壕。在體外培養(yǎng)中，研究者發(fā)現(xiàn)Y?和Y+亞群之間的增殖沒有差異其屏。將Y?和Y+系皮下注射到野生型雄性C57BL/6小鼠以及免疫缺陷小鼠模型中喇勋，研究LOY對體內(nèi)腫瘤生長的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)偎行，在免疫系統(tǒng)完整的小鼠中川背，Y?腫瘤生長速度比Y+腫瘤更快；而在免疫缺陷Rag2?/?Il2rg?/?小鼠中生長速度相同睦优，這表明Y?腫瘤可能與抗腫瘤適應(yīng)性免疫逃避有關(guān)渗常。接下來壮不，研究者通過干預(yù)Y染色體相關(guān)基因的表達(dá)汗盘，進(jìn)一步確定Y?腫瘤中導(dǎo)致免疫逃逸的分子驅(qū)動因素。結(jié)果發(fā)現(xiàn)询一，Uty和Kdm5d?與Y?腫瘤的抗腫瘤免疫功能受損隐孽，推測可能是確定膀胱癌臨床侵襲性的一個潛在的預(yù)后因素。

Fig 2 LOY以及Y染色體基因Kdm5d和Uty的缺失促進(jìn)腫瘤生長

3健蕊、LOY癌細(xì)胞產(chǎn)生免疫抑制TME

研究者發(fā)現(xiàn)菱阵，在WT和B細(xì)胞缺陷小鼠中，Y?腫瘤生長更快缩功；然而晴及，在T細(xì)胞缺陷小鼠中，Y+和Y?腫瘤的生長速度無差異嫡锌，說明內(nèi)源性抗腫瘤T細(xì)胞免疫可能參與控制Y+腫瘤的生長虑稼。接下來，研究者通過光譜流式細(xì)胞術(shù)势木，研究Y+和Y?腫瘤之間的瘤內(nèi)CD45+免疫細(xì)胞群的差異蛛倦。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CD8+T細(xì)胞啦桌、免疫抑制巨噬細(xì)胞（CD11b+?F4/80+?LY6C??CD206+）以及PD-L1+?CD45+免疫細(xì)胞在Y?腫瘤中占有更高的比例溯壶，而Y+腫瘤中的腫瘤浸潤性巨噬細(xì)胞（CD11b+?F4/80+LY6C+?CD206?）表現(xiàn)出更顯著的炎癥性表型。使用GeoMX空間蛋白質(zhì)組學(xué)分析甫男，也發(fā)現(xiàn)在Y?腫瘤組織切片中F4/80+巨噬細(xì)胞數(shù)量增加以及PD-1/PD-L1表達(dá)增加且改。通過結(jié)合已發(fā)表的單細(xì)胞數(shù)據(jù)集結(jié)合流式細(xì)胞數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)Ylow腫瘤細(xì)胞含有更高比例的耗竭CD8+T細(xì)胞板驳，支持了LOY腫瘤促進(jìn)TME中CD8+?T細(xì)胞衰竭的推測又跛。

Fig 3 Ylow?抑制T細(xì)胞免疫并賦予免疫抑制TME

接下來，研究者利用CODEX進(jìn)一步驗(yàn)證snRNA-seq結(jié)果笋庄，并在組織學(xué)上評估T細(xì)胞衰竭水平效扫。結(jié)果與snRNA-seq分析一致倔监，Ylow膀胱癌中含有更高比例的功能失調(diào)的CD8+?T細(xì)胞。并且TOX?在多種類型的CD8+T細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞中高表達(dá)菌仁，這些數(shù)據(jù)支持了LOY腫瘤促進(jìn)TME中CD8+?T細(xì)胞衰竭的概念浩习。

Ylow膀胱癌含有更高比例衰竭CD8+?T細(xì)胞

4、LOY腫瘤對anti-PD-1/PD-L1免疫治療的反應(yīng)

研究者發(fā)現(xiàn)济丘，與Y+腫瘤相比谱秽，Y?腫瘤模型在anti-PD-1治療后具有明顯的改善；在anti-PD-1治療后摹迷，Y?腫瘤的CD8+?T細(xì)胞對治療表現(xiàn)出更大的表型反應(yīng)疟赊，從耗竭性狀態(tài)轉(zhuǎn)變到更活躍的分化狀態(tài)。而經(jīng)同型對照抗體處理的Y?腫瘤顯示峡碉，CD8+?T細(xì)胞衰竭標(biāo)志物TOX和TIM3的表達(dá)增加近哟。接下來，研究者在IMvigor210（anti-PD-1）臨床試驗(yàn)中鲫寄，評估了Ylow和Yhigh膀胱癌患者的總生存期吉执，發(fā)現(xiàn)Ylow膀胱癌患者在anti-PD-1治療后有更好的預(yù)后。

Ylow膀胱癌對anti-PD-1 ICB治療的反應(yīng)

02?研究結(jié)論

LOY腫瘤通過促進(jìn)CD8+?T細(xì)胞衰竭來逃避適應(yīng)性免疫地来，在此過程中戳玫，LOY腫瘤對anti-PD-1 ICB也更敏感，其主要由于ICB介導(dǎo)了T細(xì)胞從衰竭分化為效應(yīng)功能的轉(zhuǎn)變未斑。在基因評估中咕宿，發(fā)現(xiàn)Y染色體相關(guān)基因UTY?和KDM5D?的缺失有可能成為確定膀胱癌臨床侵襲性的重要預(yù)后因素，用于膀胱癌患者ICB治療可能會獲得更好的治療反應(yīng)以及生存結(jié)果蜡秽。此外府阀，UTY?和KDM5D?的短暫藥物抑制可能對正在接受ICB治療的Yhigh腫瘤患者提供更強(qiáng)的治療益處。