Cell|單細(xì)胞分析揭示結(jié)直腸癌中髓系靶向治療的機(jī)理

導(dǎo)語(yǔ):2020年4月16日悯姊,來(lái)自中國(guó)北京大學(xué)的Lei Zhang等在Cell上發(fā)表了題為“Single-Cell Analyses Inform Mechanisms of Myeloid-Targeted Therapies in Colon Cancer”的研究文章,該研究通過(guò)單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)對(duì)結(jié)直腸癌患者腫瘤組織免疫細(xì)胞亞群進(jìn)行了分析蔬啡,鑒定出了腫瘤微環(huán)境中細(xì)胞-細(xì)胞相互作用中發(fā)揮關(guān)鍵作用的特定TAMs亞群和DCs亞群师妙,并從小鼠腫瘤模型中分析出同人類髓系細(xì)胞類似的髓系細(xì)胞亞群诵肛,驗(yàn)證了anti-CSF1R治療傾向于清除促炎巨噬細(xì)胞而保留了促腫瘤血管生成的巨噬細(xì)胞屹培,anti-CD40治療傾向于激活cDC1亞群從而活化Bhlhe40+ Th1-like細(xì)胞和CD8+記憶T細(xì)胞默穴。因此褪秀,該研究闡明了目前臨床試用的髓系靶向免疫療法的機(jī)制蓄诽。

Lei Zhang, et al., Cell (2020)

通訊作者

Xin Yu

Senior Scientist at Amgen;

1995 – 1999:UT Southwestern medical center at Dallas媒吗,Molecular Immunology仑氛,Ph.D.

Postdoctoral fellow

1999 – Nov 2006:Rockefeller University,postdoctoral fellow.

2006 Dec-2015 May:Genetech,Researcher.

2015 May-present:Amgen,Scientist.

主要研究:

1闸英,腫瘤免疫藥物開發(fā)锯岖;

2,探究新的腫瘤免疫靶點(diǎn)甫何。

Zemin Zhang

http://cancer-pku.cn/index.php/people/zemin-zhang/

理學(xué)博士出吹,美國(guó)賓州州立大學(xué),1995辙喂,生物化學(xué)和分子生物學(xué)

理學(xué)學(xué)士捶牢,南開大學(xué),1988巍耗,遺傳學(xué)

1995-1998秋麸,美國(guó)舊金山加州大學(xué),博士后

1998-2014炬太,美國(guó)GENENTECH灸蟆、ROCHE公司科研部,生物信息首席科學(xué)家

2014-現(xiàn)在亲族,北京大學(xué)BIOPIC炒考,研究員

主要研究:

1吓歇,應(yīng)用單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)研究腫瘤微環(huán)境中免疫細(xì)胞亞群組成及功能;

2票腰,癌癥基因組學(xué)的生物信息學(xué)分析城看;

3,單細(xì)胞基因組學(xué)和癌癥基因組學(xué)的生信分析工具開發(fā)杏慰。

Jackson G. Egen

Director, Inflammation and Oncology at Amgen.

1993 – 1997: University of Arizona, BS,Biochemistry

1997 – 2002: University of California, Berkeley, PhD, Immunology

Jun 2002 – May 2004: Intelligent Imaging Innovations(3i),Applications Scientist

2004 July-2010 May: National Institutes of Health, Postdoctoral/staff Scientist

2009 Oct-2014 Dec: Genentech,Scientist

2014 Dec-present: Amgen,Principal Scientist/Director

Zhanlong Shen

https://english.pkuph.cn/html/care/departments/medica/Gastroenterological_Surgery/236.html

北京大學(xué)人民醫(yī)院测柠,主任醫(yī)師、副教授缘滥。

主要研究:

1轰胁,Gastric Surgery,

2,Colorectal Surgery,

3朝扼,Minimally Invasive Surgery,

4赃阀,Basic scientific research in colorectal? cancer? and gastric cancer.

背景

免疫檢查點(diǎn)阻斷(ICB)可以破壞腫瘤細(xì)胞的免疫逃逸而廣泛用于腫瘤免疫治療,但是其只在特定腫瘤的一小部分人群中有作用擎颖,因此榛斯,有人提出了其他免疫治療策略,包括清除免疫微環(huán)境中的促腫瘤生成細(xì)胞和免疫抑制性細(xì)胞搂捧,并激活特定的免疫細(xì)胞亞群驮俗。然而,目前我們對(duì)腫瘤微環(huán)境的復(fù)雜性理解的還不夠允跑。

單細(xì)胞測(cè)序是研究腫瘤微環(huán)境中免疫細(xì)胞亞群的有力工具王凑,不僅可以分析不同T細(xì)胞亞群的異質(zhì)性,還能夠通過(guò)轉(zhuǎn)錄組結(jié)合TCR組分析不同亞群間的動(dòng)態(tài)關(guān)系聋丝。BHLHE40+Th1樣細(xì)胞亞群在具有高微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(high MSI)的結(jié)直腸癌(CRC)患者中有富集索烹,而high MSI的CRC患者對(duì)ICB反應(yīng)較好,暗示提高BHLHE40+Th1樣細(xì)胞亞群有利于ICB治療弱睦。

近期百姓,單細(xì)胞測(cè)序揭示腫瘤浸潤(rùn)的髓系細(xì)胞的復(fù)雜性,包括腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAM)和腫瘤相關(guān)DC每篷。TAM是一類具有異質(zhì)性的細(xì)胞亞群瓣戚,具有促腫瘤作用,而用來(lái)抑制TAM的anti-CSF1R免疫治療在臨床上療效甚微焦读。腫瘤相關(guān)DC中的cDC可分為cDC1和cDC2兩群子库,cDC1可以向CD8+ T細(xì)胞交叉遞呈抗原,因此對(duì)于抗腫瘤免疫很重要矗晃;cDC2的功能尚未知仑嗅。而目前臨床嘗試通過(guò)激活DC功能促進(jìn)抗腫瘤免疫,如anti-CD40,但是單獨(dú)作用也效果甚微仓技。因此鸵贬,全面理解腫瘤浸潤(rùn)髓系細(xì)胞的復(fù)雜性及這些治療對(duì)其中各細(xì)胞亞群的影響很重要。

關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題

髓系細(xì)胞靶向治療對(duì)于腫瘤浸潤(rùn)的髓系細(xì)胞亞群異質(zhì)性相互作用關(guān)系有怎樣的影響脖捻?

結(jié)果

Fig 1:Smart-seq2和10x Genomics的單細(xì)胞測(cè)序方法對(duì)人CRC組織內(nèi)細(xì)胞亞型的鑒定阔逼。

Fig 2:通過(guò)單細(xì)胞測(cè)序方法對(duì)人CRC浸潤(rùn)髓系細(xì)胞亞群的特征描述。

Fig 3:人CRC中TAMs的雙重功能及細(xì)胞-細(xì)胞相互作用地沮。

Fig 4:anti-CSF1R治療選擇性清除腫瘤中的特定TAM亞群嗜浮。

Fig 5:Anti-CD40激動(dòng)劑治療促進(jìn)腫瘤中cDC1的增殖和激活。

Fig 6:Anti-CD40激動(dòng)劑治療促進(jìn)腫瘤中CD8+記憶T細(xì)胞的增殖摩疑。

Fig 7:Anti-CD40激動(dòng)劑治療促進(jìn)腫瘤中Bhlhe40+ Th1細(xì)胞的擴(kuò)增危融。

討論

1,不同組織或腫瘤來(lái)源的巨噬細(xì)胞具有不同的功能特點(diǎn)雷袋,靶向TAM的免疫療法需要更加具有亞群特異性吉殃,如SPP1+ TAMs;

2楷怒,Anti-CD40激動(dòng)劑免疫療法對(duì)細(xì)胞相關(guān)作用的影響需要進(jìn)一步細(xì)胞靶向清除來(lái)驗(yàn)證蛋勺。

總結(jié)

Lei Zhang, et al., Cell (2020)

該研究通過(guò)結(jié)合人CRC的單細(xì)胞測(cè)序數(shù)據(jù)分析和小鼠腫瘤的單細(xì)胞測(cè)序數(shù)據(jù)分析驗(yàn)證,揭示了髓系細(xì)胞靶向治療anti-CSF1R和Anti-CD40激動(dòng)劑對(duì)腫瘤浸潤(rùn)的免疫細(xì)胞亞群在細(xì)胞組成率寡,細(xì)胞功能迫卢,細(xì)胞-細(xì)胞相互作用等方面的影響。

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