|
|
原创 傅坤元 图灵基因 2023-03-24 10:11 发表于江苏
撰文：傅坤元
IF=66.850
推荐度：⭐⭐⭐⭐⭐
亮点：
1. 局部淋巴结内有大量Tpex，可分化为肿瘤内的Tex-term；
2. 抗PD-L1治疗后，局部淋巴结内的树突细胞旁的Tpex和Tex-int激活，同时血液中出现Tex-int。
3. 转移性局部淋巴结内的Tpex和Tex-int对抗PD-L1治疗不敏感。
核心词汇：
Tpex(前体耗竭CD8+ T细胞)
Tex-int（中间耗竭CD8+ T细胞）
Tex-term（终末耗竭CD8+ T细胞）
uiLNs（局部淋巴结）
HNSCC（头颈部鳞状细胞癌）
2023年3月16日，通讯作者为美国加利福尼亚大学的Matthew H. Spitzer教授在《Cell》发表了题为“Dynamic CD8+ T cell responses to cancer immunotherapy in human regional lymph nodes are disrupted in metastatic lymph nodes”的文章。
传统的固有免疫刺激CD8+ T细胞是介导免疫检测点抑制治疗的中枢效应细胞。小鼠研究发现，免疫检测点抑制需要次级淋巴器官中的CD8+ T细胞响应。淋巴结的树突状细胞刺激CD8+ T细胞，然后通过血液运送到肿瘤。
Tpex表达转录因子TCF-1，具有高增殖能力。Tpex可分化为Tex-int，随后分化为终末耗竭细胞(Tex-term)，并且随着细胞分化失去增殖能力。
维持抗原特异性CD8+ T细胞响应需要Tpex的作用。但是在免疫检测点抑制剂治疗时，首先耗竭的就是Tpex，它分化为Tex-term而失去作用。引流淋巴结是刺激Tpex的主要部位，免疫检测点抑制剂诱导的反应性CD8+ T细胞存于其中。
免疫检测点抑制剂治疗对多数患者的疗效短暂。因此，需要确定哪些CD8+ T细胞是免疫检测点抑制剂的靶点，以及这些细胞在哪里发生激活。
由于肿瘤和局部淋巴结内，未见CD8+ T细胞数量差别。因此推测，CD8+ T细胞在肿瘤和uiLNs之间可能存在功能差异。将CD8+ T细胞根据蛋白表达分类（图C、D）后可知，Tpex位于大量效应记忆T细胞（Tem）之间。uiLNs内的Tpex比肿瘤内的更多（图E、F），而Tex和Tem在肿瘤内更多（图E）。
结合既往研究可知，淋巴结内的Tpex细胞可能在免疫治疗中发挥重要作用。
淋巴结内的CD8+ Tpex是否与耗竭的CD8+ T细胞有关？
单细胞RNA测序显示对CD8+ T细胞进行分类（图A），发现肿瘤和淋巴结之间共享细胞类型（图B），其中有TCF7+耗竭细胞（类似Tpex）和Tex-term（图C、D）。位于淋巴结中的共享细胞类型属于TCF7+耗竭细胞，相应的基因集分数较高（图F）；而位于肿瘤中的共享细胞类型更可能属于Tex-int和Tex-term（图E），相应的基因集分数较高（图G）。此外，淋巴结的细胞的平均Tpex和Tex-term分数之差要高于肿瘤的细胞（图H）。
总之，淋巴结和肿瘤内中存在共享的CD8+ T细胞类型，但是它们的功能状态不同。淋巴结中的CD8+ T细胞处于类似Tpex的状态，而肿瘤中的CD8+ T细胞处于Tex-term状态。已知CD8+ T细胞从Tpex分化为Tex-term后失去增殖能力，可推测淋巴结是抗肿瘤CD8+ T细胞的“储备库”。
局部淋巴结内的Tpex如何分布？免疫检测点抑制剂对Tpex的动员有何影响？
HNSCC患者的肿瘤流切除术前接受阿替利株单抗（PD-L1抑制剂）后，取其局部淋巴结进行多路离子束成像检测。对淋巴结内的CD8+ T细胞进行分类（图E、F），可见大量PD-1+ TCF-1+ Tpex（c18）和2种Tex-int（c16、c5，以PD-1和TCF-1表达水平区分）。Tpex（c18）和Tex-int（c16）位于T细胞聚集区，大多与CD4+ T 细胞、Treg、CD4+ CD8+ T细胞和树突状细胞邻近。
免疫检测点抑制剂是如何导致Tpex与这些细胞相邻的呢？
术前接受抗PD-L1免疫检测点抑制治疗的患者的局部淋巴结内，CD8+ T细胞的种类发生改变（图A、B）。
抗PD-L1免疫检测点抑制剂治疗后，CD8+ T细胞分化程度变高。这类患者的局部淋巴结的CD8+ T细胞聚集区内，Tpex（c18）数量明显减少，而Tex-int（c16）数量增多（图B、C），Tpex/Tex-int比值下降，和先前的细胞分化现象相符（图D）。
虽然大多数患者治疗后处于增殖状态的Tpex比例没有变化，但是有1例患者的局部淋巴结中所有的Tpex处于增殖状态（图E）。Tex-int在治疗患者中表现出一定的增殖状态（图E）。
接下来，本研究为Tpex和Tex-int进行了空间定位。其中，Tpex（c18）和Tex-int（c16）多聚集于树突状细胞附近（图F、G），而树突状细胞本身的数量并无改变。治疗后的Tpex更倾向于紧邻Tex-int（图I），这是由于Tpex分化成为Tex-int的缘故。
有趣的是，Tpex和Tex-int在治疗后，其周围PD-1+和Ki-67+细胞增多（图J、K），提示细胞增殖活性提升（图L、M）。
以上的结果表明，树突状细胞调节局部淋巴结内的Tpex和Tex-int活性。那么该结论是否在血液和肿瘤内也同样成立呢？
对血样CD8+ T细胞进行不同分化状态的分类（图B、C）。在血液和肿瘤样本（图B、C）中只检测到低水平的Tpex（这又印证了治疗后的局部淋巴结内Tpex减少不是由于Tpex从其中排出入血），血液中的Tex-int（c5、c9）（图D）和Tem（图E、F）在治疗后显著增加。1个月后随访结果一致（图G、H）。
Tex-int（c5、c9）的活性状态如何？
免疫检测点抑制剂治疗后，Tex-int（c5）的增殖活性下降（图I），而Tex-int（c9）无变化。Tex-int（c9）的分化可能晚于Tex-int（c5）。
血液中的Ki-67+ Tex-int可能来自局部淋巴结或肿瘤。Tex-int（c5）在血液中的增殖活性明显高于肿瘤内的Tex-int（c5）（图J），而血液中还可以检测到具有增殖活性的Tem（图J）。
治疗后，肿瘤内Tex-int增加与局部淋巴结内的Tpex减少和Tex-int增加有关。局部淋巴结的Tpex（c18）和Tex-int（c16）均与血液中的两个Tex-int细胞类型（c5、c9）呈正相关(图K）；局部淋巴结的Tex-int（c16）与肿瘤中的Tex-int细胞类型（c5、c9）呈正相关，Tpex（c18）与肿瘤中的呈负相关（图K）。
HNSCC和多数肿瘤一样，也会存在淋巴结转移。局部淋巴结的转移会对以上发现产生影响吗？
本研究发现，存在转移的局部淋巴结内CD8+ T细胞的表现与先前的研究相一致，Tpex少而Tex-term多（图A、B）；但是CD8+ T细胞的组成与其原发肿瘤之间的结果不匹配。
局部淋巴结转移后，CD8+ T细胞的毗邻情况是否发生改变？
和先前的研究相反的是，免疫检测点抑制剂治疗后，Tpex的活性未能得到激活。表现为Tpex和Tex-int并不相邻（图C），并且当这些细胞接近树突状细胞时，PD-L1的表达也没有上调。邻近Tpex和Tex-int的树突状细胞的免疫抑制调节基因（CD39、IDO、TIM3和PD-L1）表达水平显著提升（图E）；邻近Tpex和Tex-int的Treg的免疫抑制调节基因（FoxP3、CD39、TIM3）（图F）。邻近Tpex和Tex-int的CD4+ T细胞的CD45RO和PD-1表达下调、TCF-1表达上调（图G），表明该细胞处于静止期。
临床表现上，局部淋巴结转移的患者Tex-int（c5、c9）更多（图I），并且Ki-67+ Tex-int（c5、c9）和Tem的改变不明显（图J）。
教授介绍
通讯作者Matthew H. Spitzer教授任职于美国加利福尼亚大学的耳鼻喉学与头颈外科部门。长期从事肿瘤免疫相关的研究。
参考文献
Rahim, M. K., Okholm, T. L. H., Jones, K. B., McCarthy, E. E., Liu, C. C., Yee, J. L., Tamaki, S. J., Marquez, D. M., Tenvooren, I., Wai, K., Cheung, A., Davidson, B. R., Johri, V., Samad, B., O'Gorman, W. E., Krummel, M. F., van Zante, A., Combes, A. J., Angelo, M., Fong, L., … Spitzer, M. H. (2023). Dynamic CD8+ T cell responses to cancer immunotherapy in human regional lymph nodes are disrupted in metastatic lymph nodes. Cell, 186(6), 1127–1143.e18. https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.02.021
>>>关于我们<<<
2022年热文TOP10
1、Nat Rev Immu | 线粒体如何控制调节炎症
2、Science | 靶向蛋白降解途径突破，几乎可用于任何疾病相关蛋白
3、Cell Metab 丨 靶向肿瘤微环境中CD8+T细胞代谢的治疗潜力
4、Nature Cancer | 肿瘤相关成纤维细胞的单细胞分析
5、Annu Rev 丨B细胞在肿瘤微环境中的功能
6、Nature | 线粒体膜形态如何影响CD4+ T细胞分化
7、Nat Immun| 肿瘤浸润巨噬细胞的复杂作用
8、Nat Rev | 巨噬细胞作为癌症治疗的工具和靶点
9、Science | 癌症中的三级淋巴器官结构
10、Cancer Cell | 肿瘤免疫新进展：全基因组筛选发现T细胞耗竭调节因子
图灵基因面向科研工作者推出的 TB-1 数字病理切片扫描仪，自带AI建模和模型解释功能，有望帮助您发现更多细胞和组织空间结构规律。
简单易用，轻松构建原创模型，成本可控，门槛低联系微信号：aipathology 电话：18121496883 （刘女士）
 |
|
发表于 2023-3-26 17:00:01
