干細胞樣腫瘤細胞的Midkine表達驅動mTOR抑制和免疫抑制微環境三

瀏覽次數：626　發布日期：2023-2-28　來源：本站　僅供參考，謝絕轉載，否則責任自負

文章詳情

文章題目：Midkine expression by stem-like tumor cells drives persistence to mTOR inhibition and an immune-suppressive microenvironment

中文題目：干細胞樣腫瘤細胞的Midkine表達驅動mTOR抑制和免疫抑制微環境的持續

見刊時間：2022.08

期刊名稱：nature communications

影響因子：17.694

實驗平臺：10x Genomics scRNA-seq、10x Visium spatial transcriptomics profiling

DOI：10.1038/s41467-022-32673-7

圖解摘要

我們今天將對研究者如何研究SLS和IS的腫瘤免疫微環境做一個詳細介紹。

研究內容

劃分TSC中的抑制性免疫微環境

免疫抑制性骨髓細胞，如腫瘤相關巨噬細胞（TAMs），由于其強大的抑制功能和在腫瘤微環境中的高豐度，被認為是癌癥免疫治療的主要障礙。如上所述，巨噬細胞的富集是AML中最引人注目的免疫浸潤（圖1b，d）。這種巨噬細胞在AML中的富集被CD68 IHC證實（圖6a）。與來自匹配的正常腎臟的巨噬細胞相比，這些AML衍生的巨噬細胞顯示出更高的免疫檢查點基因T細胞免疫球蛋白和含粘液結構域蛋白3（TIM3）的表達，以及由VSIR編碼的V域免疫球蛋白抑制T細胞活化（VISTA）的表達（圖6b）。腫瘤浸潤性巨噬細胞上的VISTA和TIM3的表達與腫瘤微環境中的T細胞功能障礙有關。接下來，研究者使用DSP技術進一步分析了1個SLS腫瘤和1個IS腫瘤并證實IS標記基因ACTA2在IS主導的腫瘤中表達較高（圖6c）。并發現主要在SLS腫瘤細胞中表達的APOE、LGALS1和PCSK1N與SLS為主的腫瘤中的巨噬細胞頻率/活性有很高的相關性（圖6d。補充數據6）。所有這些基因都編碼分泌蛋白，表明SLS腫瘤細胞分泌組對巨噬細胞有特定的旁分泌調節作用。接下來，研究者使用配體-受體相互作用分析，并發現通過APOE-TYROBP（DAP12）的腫瘤巨噬細胞相互作用是腫瘤微環境相互作用中最強的相互作用（圖6e）。

研究者對所有巨噬細胞（SLS+IS+正常）重新聚類并確定了12個聚類（圖6f）。除了兩個主要來自正常腎臟的小集群（集群8和集群9），大多數集群主要來自腫瘤（圖6g，h）。在腫瘤衍生的巨噬細胞群中發現了兩種主要類型的巨噬細胞（組織駐留巨噬細胞（TRM）和TAMs）。基于IL7R98和炎癥基因的高表達，集群2和集群3被注釋為TRM（圖6i和補充圖9e）。AML中的TAMs主要由4個簇（簇0、簇1、簇4和簇6）組成，其特點是M2模塊得分高（圖6h和補充圖9f）。TAMs在SLS和IS腫瘤之間顯示出驚人的差異（圖6i）。第1群和第6群的細胞顯示TREM2和TYROBP的高表達（圖6k）。這些數據表明，來自SLS腫瘤的TREM2+/TYROBP+ TAMs的比例較高。這些觀察結果表明，從SLS腫瘤細胞到TAMs的調節軸是通過APOE-TREM2/TYROBP的相互作用（圖6l）。研究者在1個獨立的AML樣本中使用10 X Visium空間轉錄組分析驗證了這一觀察（圖6m）。

圖6. 抑制性免疫環境是由腫瘤細胞狀態決定的

對腫瘤和腫瘤微環境之間的分子相互作用的分析，為SLS和IS腫瘤的不同精確治療策略提供了潛在的目標

在免疫區，研究者還觀察到AML中的B淋巴細胞和樹突狀細胞相對于正常腎臟的富集情況。他們檢測到1620個B細胞主要來自腫瘤（圖7a，b），重新聚類顯示了個細胞群。其中，有5個是特別富含腫瘤的。他們發現在腫瘤（群集5）和鄰近的正常腎臟（群集1）中都有表達高水平的CD20（MS4A1）和CXCR5的濾泡B細胞（圖7b）。相比之下，表達免疫球蛋白γ（IGHG1、CD27、CD38）的漿狀B細胞只富集于腫瘤中（圖7c）。他們又對樹突狀細胞重新聚類確定了一個增殖細胞的小集群（集群3）（圖7d，e）。據報道，HAVCR2（TIM-3）是樹突狀細胞在抗腫瘤免疫中的一個重要調節因子。增殖的集群表現出高的HAVCR2表達（圖7f），表明增殖的樹突狀細胞有促進腫瘤的功能。最后，研究者使用細胞互作分析對腫瘤微環境中所有細胞類型之間的潛在聯系進行了探究。對SLS主導的腫瘤與IS主導的腫瘤中配體-受體相互作用的差異分析顯示，在這兩種腫瘤細胞狀態下，腫瘤微環境串擾是不同的。例如，在SLS主導的腫瘤中發現了更多的腫瘤和血液內皮細胞之間的相互作用，這與SLS主導的腫瘤中豐富的內皮細胞一致（圖7g）。在SLS主導的腫瘤中，CD8和CD4 T細胞與其他細胞類型的相互作用被剝奪，這可能是觀察到的抑制T細胞克隆擴展的分子機制的原因（圖7g）。