2023年01月03日发布 | 655阅读
肿瘤

CSF淋巴细胞单细胞测序揭示脑转移瘤免疫特征

杨志荣

Friedrich-Alexander- Universität 医学院

花玮

复旦大学附属华山医院





































































































































西班牙Vall d'Hebron大学肿瘤研究所的Joan Seoane等使用单细胞测序结合T细胞受体基因分型显示脑转移瘤和脑脊液中存在的淋巴细胞,绘制脑转移瘤和匹配CSF的淋巴细胞图谱。结果发表在2021年3月的《Nature Communications》在线。


——摘自文章章节

Ref: Rubio-Perez C, et al. Nat Commun. 2021 Mar 8;12(1):1503. doi: 10.1038/s41467-021-21789-x.


研究背景




脑转移瘤是常见的恶性脑肿瘤,预后不佳;免疫检查点抑制剂(ICI)治疗可能对一小部分脑转移瘤患者有效。淋巴细胞浸润的程度和表型可用于预测ICI的治疗反应,然而脑部手术的特殊性往往限制获取肿瘤标本,影响免疫表型的判断。西班牙Vall d'Hebron大学肿瘤研究所的Joan Seoane等使用单细胞测序结合T细胞受体基因分型显示脑转移瘤和脑脊液(CSF)中存在的淋巴细胞,绘制脑转移瘤和匹配CSF的淋巴细胞图谱。结果发表在2021年3月的《Nature Communications》在线。


研究方法



作者通过对50例脑转移瘤的免疫特征分析,发现T细胞、NK细胞和肿瘤相关巨噬细胞(TAM)/小胶质细胞等在不同脑转移瘤中表现的高度可变和不同的表型特征,可以预测对ICI治疗的反应。50例标本包含8种不同的原发肿瘤类型,其中肺腺癌(LUAD)最多。浸润的淋巴细胞类型丰富,有TAM/小胶质细胞、T细胞和NK细胞(CLym)和B细胞;数量较少的细胞有树突状细胞(DC)和中性粒细胞。T细胞可分为幼稚性、调节性(Treg)和细胞毒性T细胞,包括与NK细胞共聚集的CD8+T细胞。各类型细胞相对比例差异很大,显示肿瘤浸润淋巴细胞的个体异质性。作者发现一个具有细胞周期特征的细胞簇,表明T细胞和TAM增殖活跃,而脑脊液中可重现脑转瘤的淋巴细胞浸润特征。


研究结果



作者对6例匹配的脑转移瘤和CSF样本的患者进行scRNA和TCR测序,共分析16个样本,2100个高质量细胞,其中白细胞占绝大多数,称为脑脊液浸润性白细胞(CIL)。在2例患者的CSF随访样本中,观察到肿瘤切除后,CLym和幼稚T细胞增多,TAM大量减少。伪时间轨迹推断,一个连续排列T细胞起源于幼稚T细胞,以反应性/增殖性细胞毒性状态和Treg结束。此外,在多个采样时间点的脑脊液中可检测到相同的TCR克隆,可纵向随访选定TCR克隆。这些结果表明分析CIL可监测脑转移瘤的淋巴细胞浸润特征。

研究结论



综上所述,肿瘤浸润淋巴细胞,特别是CD8+T细胞浸润可以通过CSF分析得以鉴别,在脑肿瘤和相应的脑脊液中均可检测到相同的T细胞受体克隆表型。对脑脊液淋巴细胞的分析,提供一种无创的替代方法来预测肿瘤对ICI的治疗反应。


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