對(duì)于可切除的軟骨肉瘤（CHS）患者埋涧，手術(shù)切除是治療的有效手段板辽，但對(duì)于不能通過(guò)手術(shù)切除的軟骨肉瘤患者奇瘦，他們對(duì)放療和化療具有一定的抗性。最近有病例報(bào)道劲弦，PD-1免疫治療能夠?qū)е萝浌橇龅哪[瘤消退和完全反應(yīng)耳标，表明免疫治療對(duì)難治性惡性腫瘤具有一定積極治療作用。因此邑跪，對(duì)軟骨瘤患者進(jìn)行全面的免疫學(xué)評(píng)估次坡，確定的潛在的治療方案，進(jìn)而針對(duì)不同免疫微環(huán)境患者開(kāi)發(fā)針對(duì)性免疫治療方案是非常必要的画畅。
近日砸琅，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院葉招明和林秾教授團(tuán)隊(duì)基于CyTOF、WES轴踱、FACS症脂、IHC技術(shù)，對(duì)98例人軟骨肉瘤樣本淫僻、4例人內(nèi)生軟骨瘤樣本以及4例人軟骨母細(xì)胞瘤樣本進(jìn)行了免疫系統(tǒng)深度剖析诱篷，以期挖掘預(yù)測(cè)免疫治療響應(yīng)的生物標(biāo)志物，其研究成果發(fā)表在《Clinical Cancer Research》（IF=12.53）上嘁傀。CyTOF檢測(cè)和分析服務(wù)由普羅亭完成兴蒸。
文章研究思路
文章研究思路
CyTOF揭示CHS的三種免疫表型
為明確CHS免疫細(xì)胞表型，研究人員利用CyTOF對(duì)22例來(lái)自WHOⅠ級(jí)（n=7）细办、Ⅱ級(jí)（n=14）和Ⅲ級(jí)（n=1）新鮮腫瘤標(biāo)本進(jìn)行分析橙凳。共鑒定出包括T細(xì)胞、CD11c+cDCs和一些髓系細(xì)胞在內(nèi)的11個(gè)CD45+細(xì)胞亞群（Fig.1B/C）笑撞，但未檢測(cè)到巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞岛啸。流式結(jié)果表明，CHS中幾乎沒(méi)有B細(xì)胞茴肥、NK細(xì)胞坚踩、NKT細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和M-MDSCs（Fig.1D-E）瓤狐。
根據(jù)免疫細(xì)胞表型瞬铸，研究人員將CHS腫瘤免疫表型分為I、II础锐、III三個(gè)亞型嗓节。其中III亞型為“冷”型腫瘤，幾乎沒(méi)有免疫細(xì)胞浸潤(rùn)皆警，處于“免疫沙漠”狀態(tài)拦宣；I和II亞型免疫細(xì)胞豐富，I亞型G-MDSCs細(xì)胞富集、II型富集大量的DCs和T細(xì)胞（Fig.1G）鸵隧。
Fig.1? CyTOF構(gòu)建CHS的免疫圖譜
CyTOF揭示不同軟骨腫瘤的免疫圖譜差異
為了進(jìn)一步研究不同類(lèi)型軟骨腫瘤的免疫特征差異绸罗，研究人員剖析研究了內(nèi)生軟骨瘤、軟骨肉瘤以及軟骨母細(xì)胞瘤的免疫細(xì)胞組成豆瘫。在鑒定出的25種CD45+免疫細(xì)胞中珊蟀，M1和M2巨噬細(xì)胞僅在軟骨母細(xì)胞瘤中出現(xiàn)，G-MDSCs僅見(jiàn)于CHS中靡羡，對(duì)于CD8+T細(xì)胞系洛，軟骨母細(xì)胞瘤中活化的亞型明顯多于CHS俊性，且CHS中CD8+T細(xì)胞的大部分亞型是耗竭表型（Fig.2B/E）略步。這些結(jié)果表明，“G-MDSC富集”I 型和“免疫衰竭”II 型表型僅見(jiàn)于CHS中定页。
Fig.2? 軟骨肉瘤趟薄、內(nèi)生軟骨瘤和軟骨母細(xì)胞瘤瘤內(nèi)免疫細(xì)胞的比較
WES&CyTOF&FACS探究異檸檬酸脫氫酶（IDH）突變與免疫應(yīng)答和趨化因子水平相關(guān)性
由于基因突變可能會(huì)影響免疫細(xì)胞的功能，為了進(jìn)一步找出與CHS免疫亞型有關(guān)的潛在標(biāo)志物典徊，研究人員對(duì)22例經(jīng)過(guò)CyTOF免疫剖析的樣本進(jìn)行了全外顯子組測(cè)序（WES）杭煎，與其它突變相比，IDH1/2突變頻率最高（Fig.3A)卒落。將突變與CyTOF數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)羡铲，相比于野生型IDH1/2，IDH1/2突變型軟骨肉瘤免疫細(xì)胞富集（Fig.3D/E）儡毕。
隨后研究人員對(duì)瘤內(nèi)細(xì)胞的趨化因子進(jìn)行評(píng)估以探究為什么IDH1/2突變腫瘤具有更多的免疫細(xì)胞也切。研究發(fā)現(xiàn)IDH1/2突變型腫瘤微環(huán)境表達(dá)更高水平的CXCL9和CXCL12。此外腰湾，高表達(dá)水平的腫瘤代謝物D-2-羥基戊二酸（D-2-HG）僅在IDH1/2突變的CHS中存在雷恃，且其表達(dá)水平與在免疫識(shí)別抗原呈遞中起重要作用的cDCs以及趨化因子CXCL12水平呈正相關(guān)（Fig. 3H/I）。
Fig.3? 軟骨肉瘤基因突變及其與免疫細(xì)胞的關(guān)系
免疫細(xì)胞表型臨床特征關(guān)聯(lián)性分析
研究人員進(jìn)一步研究了腫瘤分級(jí)费坊、瘤周水腫和粘液樣變?nèi)齻€(gè)臨床特征倒槐，以探究這些特征能否幫助預(yù)測(cè)腫瘤患者的免疫狀態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)高分化級(jí)別以及瘤周水腫患者附井，免疫細(xì)胞浸潤(rùn)更多讨越，尤其是CD8+T細(xì)胞和cDCs（Fig.4C/F）。此外永毅，粘液樣變樣本幾乎沒(méi)有免疫細(xì)胞浸潤(rùn)把跨。
前面的研究證明這三個(gè)臨床特征能夠小隊(duì)列預(yù)測(cè)免疫狀態(tài)，那在大隊(duì)列研究中是否也成立呢卷雕？通過(guò)對(duì)77例樣本的研究發(fā)現(xiàn)节猿，具有更高級(jí)別、瘤周水腫或粘液樣轉(zhuǎn)化的病例具有更多的T細(xì)胞和PD-1+TIM-3+Tex細(xì)胞富集（Fig.4L）。
Fig.4? 臨床表現(xiàn)與免疫細(xì)胞的相關(guān)性
通過(guò)與CHS的三種免疫亞型與臨床特征匹配研究滨嘱，免疫細(xì)胞浸潤(rùn)亞型（Ⅰ峰鄙、Ⅱ亞型）病例均為高級(jí)別腫瘤，廣泛的瘤周水腫僅見(jiàn)于免疫反應(yīng)性個(gè)體太雨，I型G-MDSC以黏液樣變?yōu)樘卣饕髁瘛４送猓跓o(wú)粘液樣變的病例中囊扳，IDH突變和高度分化級(jí)別患者具有耗竭型免疫微環(huán)境（亞型II）（Fig.5）吩翻。
Fig.5? 臨床特征的生物標(biāo)志物有助于CHS的免疫分型
PD-1免疫療法僅在II型患者中顯示出疾病控制
研究人員進(jìn)一步分析了免疫系統(tǒng)的分類(lèi)是否可以幫助預(yù)測(cè)免疫治療響應(yīng)。研究人員入組了12例不可切除的CHS患者锥咸，并通過(guò)臨床特征狭瞎、基因組信息等進(jìn)行了患者的免疫分型，研究了免疫治療后的疾病進(jìn)展搏予。研究發(fā)現(xiàn)免疫治療后得到控制的三個(gè)患者都屬于II型"免疫衰竭“類(lèi)型熊锭，而I型或III亞型病例均未觀察到腫瘤控制（Fig.6）。
Fig.6? 三例CHS病例受益于免疫療法
IDH突變誘導(dǎo)的免疫應(yīng)答具有CXCL2依賴(lài)性
最后研究人員通過(guò)小鼠癌細(xì)胞系構(gòu)建的小鼠同質(zhì)模型評(píng)估了基于PD-1免疫治療的免疫依賴(lài)性雪侥。研究發(fā)現(xiàn)小鼠腫瘤組織中CXCL12表達(dá)水平顯著升高碗殷，CXCL12基因敲除能夠減弱IDH突變對(duì)瘤內(nèi)免疫細(xì)胞的富集，且腫瘤浸潤(rùn)DC（TIDC）輸注和PD-1抗體免疫療法以及聯(lián)合治療不能延緩CXCL12小鼠敲除模型的存活期速缨。此外锌妻，OVA特異性O(shè)T-I細(xì)胞研究發(fā)現(xiàn)過(guò)繼細(xì)胞免疫治療顯著延長(zhǎng)了小鼠存活時(shí)間，但CXCL12拮抗劑部分消除了抗腫瘤作用旬牲。
Fig.7? IDH突變介導(dǎo)的免疫應(yīng)答具有趨化因子依賴(lài)性
文章總結(jié)
該研究中仿粹，研究人員基于CyTOF和流式細(xì)胞技術(shù)，將CHS腫瘤免疫微環(huán)境分為三種表型：I型引谜，“G-MDSC細(xì)胞富集”型牍陌，其HLA-DR-CD14-髓系細(xì)胞富集；Ⅱ型：“免疫耗竭”型员咽，耗竭性T細(xì)胞和樹(shù)突狀細(xì)胞浸潤(rùn)毒涧；Ⅲ型：“免疫沙漠”型，幾乎無(wú)免疫細(xì)胞浸潤(rùn)贝室。將臨床特征與免疫細(xì)胞分型關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)契讲，免疫細(xì)胞豐富的亞型（亞型I和亞型II）以IDH突變、病理高度分級(jí)和瘤周水腫為特征滑频，且亞型I特異性表現(xiàn)為黏液樣變捡偏。在接受抗PD-1免疫治療并癥狀緩解患者的免疫表型為II亞型。此外峡迷，對(duì)其機(jī)制進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)IDH突變顯著提高了免疫失活腫瘤中趨化因子表達(dá)水平和免疫細(xì)胞浸潤(rùn)银伟。
該研究繪制了軟骨肉瘤全面綜合的免疫圖譜你虹，為基于軟骨瘤免疫分型用于預(yù)測(cè)免疫狀態(tài)和免疫治療響應(yīng)預(yù)測(cè)提供了重要的理論參考。
【參考文獻(xiàn)】
Li B,?et al. Fresh Tissue Multi-omics Profiling Reveals Immune Classification and Suggests Immunotherapy Candidates for Conventional Chondrosarcoma. Clin Cancer Res. 2021?.
原文鏈接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34426437/
