腦部腫瘤的免疫微環(huán)境圖譜

2020年屉更,來自瑞士洛桑大學(xué)的Johanna A Joyce團隊通過全面對比不同類型腫瘤的免疫微環(huán)境,展現(xiàn)了不同類型腦腫瘤的免疫浸潤特點乏悄,回答了幾個關(guān)于中樞神經(jīng)系統(tǒng)免疫微環(huán)境懸而未決的難題:
1.起源于大腦的腫瘤細(xì)胞對于免疫微環(huán)境的重塑作用是否異于從顱外病灶遷移過來的腫瘤悠瞬?
2.IDH突變是否會影響膠質(zhì)瘤腫瘤微環(huán)境?
3.不同的微環(huán)境成分是否會調(diào)控免疫細(xì)胞的激活狀態(tài)树碱?


PMID: 32470396.png

流式細(xì)胞,RNA-seq和圖像分析揭示了大腦腫瘤微環(huán)境的復(fù)雜性
IDH突變對膠質(zhì)瘤的免疫微環(huán)境具有重要的影響
小膠質(zhì)細(xì)胞和單核起源的巨噬細(xì)胞展現(xiàn)了多層次涉茧,多方面的激活

1.腫瘤起源和IDH突變狀況影響了惡性腦腫瘤的免疫構(gòu)成

盡管作者早期的研究發(fā)現(xiàn)CD49D能夠?qū)⒅袠行∧z質(zhì)細(xì)胞和血源性的巨噬細(xì)胞區(qū)分赴恨,但是在不同腫瘤類型的髓系細(xì)胞中,作者發(fā)現(xiàn)CD49D并不能很好地將不同來源的髓系細(xì)胞進行準(zhǔn)確地區(qū)分伴栓,也提示了髓系細(xì)胞腫瘤特異性的表達模式伦连。
通過對免疫細(xì)胞組成成分的比較雨饺,作者得到了幾個結(jié)論:非腫瘤組織和IDH突變的膠質(zhì)瘤微環(huán)境主要以小膠質(zhì)細(xì)胞為主;IDH野生型膠質(zhì)瘤和某些轉(zhuǎn)移癌會存在血源性巨噬細(xì)胞的浸潤惑淳;絕大部分的轉(zhuǎn)移癌會有非常高比例的T細(xì)胞和中性粒細(xì)胞的浸潤额港,并且在所有的樣本中,浸潤的淋巴細(xì)胞主要以NK細(xì)胞和B細(xì)胞為主歧焦。
主成分分析進一步揭示了CD4+和CD8+T細(xì)胞是轉(zhuǎn)移癌TME區(qū)分于膠質(zhì)瘤的重要特征移斩,并且黑色素瘤腦轉(zhuǎn)具有最高比例的淋巴細(xì)胞。
通過對TCGA bulk數(shù)據(jù)的解卷積運算绢馍,能夠證實小膠質(zhì)細(xì)胞MG在IDH突變膠質(zhì)瘤中富集向瓷,而血源性巨噬細(xì)胞MDM則主要在IDH野生型膠質(zhì)瘤中富集。


Figure1.png

Figure2.png

2.MG和MDM展現(xiàn)了多面多極的表型

作者比較了小膠質(zhì)細(xì)胞和單核起源的巨噬細(xì)胞舰涌,膠質(zhì)瘤和轉(zhuǎn)移癌中差異基因最為顯著的是在于單核起源的巨噬細(xì)胞猖任,反映了外來的免疫細(xì)胞在進入新環(huán)境后,其表型出現(xiàn)了顯著的變化瓷耙。
為了進一步探究在膠質(zhì)瘤和轉(zhuǎn)移癌同步上調(diào)的生物學(xué)過程朱躺,作者分析了小膠質(zhì)細(xì)胞和單核起源的巨噬細(xì)胞共同上調(diào)的基因,發(fā)現(xiàn)能夠共同富集在腫瘤微環(huán)境重塑(血管新生搁痛,缺氧)长搀,炎癥反應(yīng)(促炎,免疫排斥)鸡典,免疫細(xì)胞激活狀態(tài)源请。作者同時評估了不同組織中M1樣和M2樣巨噬細(xì)胞的功能狀態(tài),提示腫瘤髓系細(xì)胞同時具有M1和M2的表征彻况。
作者發(fā)現(xiàn)IFN I信號在膠質(zhì)瘤和轉(zhuǎn)移癌的單核起源巨噬細(xì)胞巢钓、轉(zhuǎn)移癌的小膠質(zhì)細(xì)胞中富集,但是在膠質(zhì)瘤的小膠質(zhì)細(xì)胞中并沒有得到富集疗垛。
總之,這些髓系細(xì)胞展現(xiàn)了豐富的激活模式硫朦。


Figure3.png

3.IDH突變與膠質(zhì)瘤巨噬細(xì)胞激活相關(guān)

作者進一步針對為什么在IDH突變和野生的腫瘤中贷腕,小膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞占據(jù)的生態(tài)位會出現(xiàn)差異,空間染色的分布可以看到在血管周旁位置咬展,小膠質(zhì)細(xì)胞和單核起源巨噬細(xì)胞存在明顯的富集泽裳,對于Ivy GAP數(shù)據(jù)集的分析也可以看到,單核起源巨噬細(xì)胞在微血管區(qū)塊中會有明顯的富集破婆,這種富集同時與CD4+和CD8+的T細(xì)胞的富集共同存在涮总。
作者進一步比較了不同來源髓系細(xì)胞抗原提呈能力的差異,并且發(fā)現(xiàn)單核起源的巨噬細(xì)胞中HLA-DR的表達水平有顯著的提升祷舀,這種現(xiàn)象在IDH突變和野生的膠質(zhì)瘤中均有體現(xiàn)瀑梗,這些現(xiàn)象表明烹笔,可能是單核起源巨噬細(xì)胞啟動了腫瘤的免疫應(yīng)答,但是臨床上關(guān)于免疫檢查點抑制劑的臨床試驗提示這種免疫應(yīng)答的激活并不顯著抛丽。
作者比較了IDH野生型和突變型膠質(zhì)瘤中的小膠質(zhì)細(xì)胞和單核起源巨噬細(xì)胞谤职,因為這些細(xì)胞在膠質(zhì)瘤的免疫細(xì)胞中占主導(dǎo)。差異分析提示亿鲜,不同來源的髓系細(xì)胞在細(xì)胞外基質(zhì)相關(guān)蛋白的表達上存在一些差異允蜈,提示其在細(xì)胞外基質(zhì)組成方面發(fā)揮著重要的功能。而這些單核起源巨噬細(xì)胞表達的一些特征基因蒿柳,在預(yù)后預(yù)測方面也具有比較好的效果饶套。
通過使用之前報道的與免疫檢查點抑制劑抵抗相關(guān)的基因集的打分,作者提出垒探,是IDH野生型中的腫瘤相關(guān)髓系細(xì)胞和非免疫細(xì)胞介導(dǎo)了最初的ICB抵抗妓蛮。


Figure4.png

4.免疫組成能夠全局地影響腫瘤微環(huán)境

通過自組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM),作者獲得了6類基因表達模塊叛复,不同模塊在不同類型的腫瘤分布具有差異仔引,但是并未對其進一步功能展開闡述。


Figure5

5.髓系細(xì)胞在轉(zhuǎn)移癌中具有特異表型

通過與膠質(zhì)瘤中髓系細(xì)胞轉(zhuǎn)錄表達譜進行比較褐奥,作者發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移癌中的小膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞會有CSF2和IL23A等分子的高表達咖耘,這些表達模式提示,轉(zhuǎn)移癌可能從ICB的治療中獲益撬码。
轉(zhuǎn)移癌中小膠質(zhì)細(xì)胞和單核起源巨噬細(xì)胞表達模式的改變也存在差異儿倒,就趨化因子而言,小膠質(zhì)細(xì)胞儀CXCL5呜笑,CXCL8為主夫否,而單核起源巨噬細(xì)胞則會特征性地出現(xiàn)CCL13,CCL17叫胁,CCL18的上升凰慈,這些結(jié)果揭示了兩類髓系細(xì)胞在影響轉(zhuǎn)移癌促炎型的腫瘤微環(huán)境中具有不同的功能。


Figure6.png

6.轉(zhuǎn)移癌中髓系細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)功能解析

Figure7.png

總結(jié)

作為在2020年見刊的文章驼鹅,作者在更早之前就開始布局IDH突變型微谓,IDH野生型,以及腦轉(zhuǎn)移癌的免疫圖譜刻畫输钩,并最終積攢了幾十例臨床樣本并完成測序豺型,其學(xué)術(shù)格局可謂超然,最終的結(jié)果也為我們完整展現(xiàn)了不同類型腦腫瘤的特征买乃。
當(dāng)然姻氨,文章的諸多觀點仍然需要進一步的實驗驗證,實現(xiàn)臨床轉(zhuǎn)化仍然任重而道遠(yuǎn)剪验。

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末肴焊,一起剝皮案震驚了整個濱河市前联,隨后出現(xiàn)的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌抖韩,老刑警劉巖蛀恩,帶你破解...
    沈念sama閱讀 206,013評論 6 481
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件,死亡現(xiàn)場離奇詭異茂浮,居然都是意外死亡双谆,警方通過查閱死者的電腦和手機,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 88,205評論 2 382
  • 文/潘曉璐 我一進店門席揽,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來顽馋,“玉大人,你說我怎么就攤上這事幌羞〈缑眨” “怎么了?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 152,370評論 0 342
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵属桦,是天一觀的道長熊痴。 經(jīng)常有香客問我,道長聂宾,這世上最難降的妖魔是什么果善? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 55,168評論 1 278
  • 正文 為了忘掉前任,我火速辦了婚禮系谐,結(jié)果婚禮上巾陕,老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己纪他,他們只是感情好鄙煤,可當(dāng)我...
    茶點故事閱讀 64,153評論 5 371
  • 文/花漫 我一把揭開白布。 她就那樣靜靜地躺著茶袒,像睡著了一般梯刚。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上薪寓,一...
    開封第一講書人閱讀 48,954評論 1 283
  • 那天乾巧,我揣著相機與錄音,去河邊找鬼预愤。 笑死,一個胖子當(dāng)著我的面吹牛咳胃,可吹牛的內(nèi)容都是我干的植康。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 38,271評論 3 399
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼展懈,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼销睁!你這毒婦竟也來了供璧?” 一聲冷哼從身側(cè)響起,我...
    開封第一講書人閱讀 36,916評論 0 259
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤冻记,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎睡毒,沒想到半個月后,有當(dāng)?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體冗栗,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 43,382評論 1 300
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡演顾,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 35,877評論 2 323
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時候發(fā)現(xiàn)自己被綠了隅居。 大學(xué)時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片钠至。...
    茶點故事閱讀 37,989評論 1 333
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖胎源,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出棉钧,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤涕蚤,帶...
    沈念sama閱讀 33,624評論 4 322
  • 正文 年R本政府宣布宪卿,位于F島的核電站,受9級特大地震影響万栅,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏佑钾。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環(huán)境...
    茶點故事閱讀 39,209評論 3 307
  • 文/蒙蒙 一申钩、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望次绘。 院中可真熱鬧,春花似錦撒遣、人聲如沸邮偎。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 30,199評論 0 19
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽禾进。三九已至,卻和暖如春廉涕,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間泻云,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 31,418評論 1 260
  • 我被黑心中介騙來泰國打工狐蜕, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留宠纯,地道東北人。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 45,401評論 2 352
  • 正文 我出身青樓层释,卻偏偏與公主長得像婆瓜,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點故事閱讀 42,700評論 2 345

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容