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比较人类肿瘤微环境与非恶性炎症组织以了解肿瘤免疫改变

 

炎症性微环境的挑战

抗原提呈细胞(APC)和T细胞存在于许多实体瘤类型中,是影响肿瘤发生和疾病结局的重要决定因素。免疫浸润人类肿瘤组织的一个标志是炎症性微环境的存在;然而,与来自一般炎症性过程的免疫细胞亚群和信号通路相比,尚不清楚哪些免疫细胞亚群和信号通路对于人类肿瘤微环境是唯一的。

 

在此,我们总结了Mair实验室最近一份出版物的结果,该出版物假设,将人类肿瘤微环境与非恶性炎症组织进行比较,可以发现肿瘤特有的免疫改变。

 

请查看我们之前对作者Florian Mair的采访

 

方法

为识别富含肿瘤的免疫改变,组合了几个单细胞分析管道,以生成人类头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)的综合免疫背景。然后将这种免疫背景与部位匹配的非恶性发炎的口腔粘膜(OM)组织进行比较。采集匹配的外周血样本,将来自健康对照的冷冻保存的外周血单个核细胞(PBMC)用作流式细胞术采集的纵向技术对照。

 

为显示HNSCC组织和OM组织的一致性,使用了由30个参数组成的两个流式细胞术组和计算分析来确定特定免疫亚群差异。为更好地了解观察到的免疫改变,作者使用NicheNet预测了HNSCC组织中APC和Treg细胞之间富集的配体-受体相互作用。为了解特定免疫细胞的功能能力,进行了典型刺激和抑制试验以及bulk-RNA测序。

 

流式细胞术用于确认HNSCC组织免疫亚群相比OM的唯一性。流式细胞术分析遵循流式细胞术使用的最佳实践和数据分析建议。收集公开可用的scRNA-seq数据集,以评估与其他肿瘤类型相比的唯一性。

 

关键结果总结

分析显示,HNSCC和发炎OM组织中的免疫细胞组成和表型存在较大重叠。

 

计算分析方法确定了活化的APC和Treg细胞亚群的肿瘤特异性变化。预测肿瘤中的Treg细胞主动接受T细胞受体(TCR)信号,并对促炎细胞因子IL-1和IL-18产生反应。IL-1受体1(IL1R1)在外周血中由肿瘤浸润性Treg细胞表达,而非由肿瘤浸润性CD4+T 细胞、CD8+T细胞或T细胞表达。

 

使用转录组学方法来测量与免疫系统相关的基因的表达,然后通过与IL1R1−对应细胞进行比较来评估IL1R1+ Treg细胞的功能能力。结果表明,肿瘤间IL1R1+ Treg细胞表现出显著的克隆扩增、优越的免疫抑制功能和近期TCR刺激的特征。

 

通过IL1R1和诱导性T细胞共刺激因子(ICOS)的共表达,该Treg细胞群是唯一可鉴定的,且IL1R1+ICOS+ Treg细胞相比OM在HNSCC显著富集。然而,在19种不同的肿瘤类型中均检测到IL1R1转录物的表达,因此并非HNSCC独有。

 

结论

本论文的研究结果显示,通过IL1R1和ICOS的共表达,可从肿瘤或外周血中的所有其他造血源性细胞中唯一鉴定出肿瘤间Treg细胞群。所概述的使用流式细胞术的方法可作为一个参考,以确定免疫一致性,并提高我们对疾病特异性过程的理解。

 

阅读全文: Extricating human tumor immune alterations from tissue inflammation - PMC (nih.gov)

参考文件

  1. Mair F, Erickson JR, Frutoso M, et al. Extricating human tumor immune alterations from tissue inflammation. Nature. 2022;605(7911):728-35. doi: 10.1038/s41586-022-04718-w

仅供研究使用,不用于诊断或治疗程序。