DSP助力探索胃癌中三級淋巴結(jié)構(gòu)：從原發(fā)到腹膜轉(zhuǎn)移的復(fù)雜與多樣性

文章題目：Mapping the complexity and diversity of tertiary lymphoid structures in primary and peritoneal metastatic gastric cancer 

期刊：J Immunother Cancer 

影響因子：10.3

空間轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)概況：利用Digital Spatial Profiler（DSP）空間轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)，樣本選取胃癌患者的石蠟包埋樣本（FFPE），樣本包括胃癌原發(fā)腫瘤（PT）和腹膜轉(zhuǎn)移腫瘤（PM）。共選擇了95個(gè)感興趣區(qū)域（ROI）：CD45+ TLS（經(jīng)IHC確認(rèn)）、CD45+腫瘤浸潤白細(xì)胞（TIL）和CK+癌細(xì)胞等

01 研究背景及目的

在胃癌（GC）研究領(lǐng)域，三級淋巴結(jié)構(gòu)（TLSs）正逐漸成為抗腫瘤免疫反應(yīng)的重要研究方向。TLSs被認(rèn)為能刺激抗腫瘤免疫，并對預(yù)后和免疫檢查點(diǎn)阻斷（ICB）治療的響應(yīng)產(chǎn)生積極影響。然而在胃癌中，TLSs主要出現(xiàn)在預(yù)后不良和治療響應(yīng)有限的病例中。這引發(fā)了研究團(tuán)隊(duì)的假設(shè)，即TLS的免疫細(xì)胞組成和功能可能取決于腫瘤的位置和腫瘤免疫環(huán)境（TIME）。本研究旨在通過DSP空間轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)和免疫組織化學(xué)技術(shù)，詳細(xì)描繪胃癌原發(fā)腫瘤和腹膜轉(zhuǎn)移腫瘤中TLS的免疫細(xì)胞組成和成熟狀態(tài)，揭示其在不同腫瘤免疫環(huán)境中的復(fù)雜性和多樣性。

02 主要結(jié)論

1. 患者間TLS結(jié)構(gòu)和細(xì)胞組成有很大差異

使用IHC對GC的PT和PM進(jìn)行了表征：T細(xì)胞（CD3）、CD8+ T細(xì)胞（CD8）、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（FoxP3）、巨噬細(xì)胞（CD163）、腫瘤細(xì)胞（CK）和TLS（CD20）等。結(jié)果發(fā)現(xiàn)TLS 的數(shù)量在 PT和PM之間差異很大，PM中的TLS不僅被癌細(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞包圍，還被腹膜脂肪組織包圍，PT的TLS中CD8+ T細(xì)胞和Treg的密度較高。

GC的PT和PM中TLS的結(jié)構(gòu)和細(xì)胞特征

2. TLS存在不同的成熟狀態(tài)

使用DSP空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)，分析53個(gè)TLS中主要的細(xì)胞類型，包括B細(xì)胞亞群、T細(xì)胞亞群以及巨噬細(xì)胞。使用與成熟相關(guān)的基因進(jìn)行分析，將TLS分為四類：淋巴細(xì)胞聚集（LA，23%）、早期TLS（21%）、初級濾泡樣TLS（PF-like，32%）和次級濾泡樣TLS（SF-like，25%）。不成熟的TLS（iTLS）包括LA和早期TLS，而成熟的TLS（mTLS）包括PF-like和SF-like TLS，其中70% 的PT具有mTLS，而75%的PM包含iTLS。

PT和PM中TLS的轉(zhuǎn)錄組分析

3. mTLS的腫瘤具有更高的浸潤性CD8+ T記憶細(xì)胞和漿細(xì)胞

利用DSP技術(shù)來分析每個(gè)樣本中TLS的細(xì)胞組成，發(fā)現(xiàn)各個(gè)樣本中的細(xì)胞比例差異顯著，顯示了TLS在不同患者中的異質(zhì)性。通過相關(guān)性矩陣圖顯示了TLS中不同細(xì)胞類型之間的相關(guān)性。通過熱圖展示了iTLS和mTLS在功能基因表達(dá)以及免疫通路上表現(xiàn)出顯著差異。箱線圖比較了iTLS和mTLS中不同細(xì)胞類型的比例，發(fā)現(xiàn)iTLS中包含更多的CD4+初始T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等，而mTLS中包含更多的B記憶細(xì)胞、CD8+ T記憶細(xì)胞和漿細(xì)胞等。

iTLS和mTLS的免疫特征

4. 抗腫瘤效應(yīng)通路在mTLS的腫瘤中更活躍

為了排除癌癥分期的影響，研究納入了第二組配對的PT和PM樣本的患者進(jìn)行分析。差異基因分析發(fā)現(xiàn)，PM衍生的TLS具有更高的巨噬細(xì)胞相關(guān)基因表達(dá)，而PT衍生的TLS具有增加的B細(xì)胞和 BCR信號表達(dá)以及Th17分化。隨后分析含有mTLS或iTLS的腫瘤中的癌細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)具有mTLS的腫瘤中的癌細(xì)胞有特異性增強(qiáng)的凋亡相關(guān)途徑表達(dá)，表明細(xì)胞毒活性增強(qiáng)。具有iTLS的腫瘤的癌細(xì)胞表達(dá)各種DNA修復(fù)相關(guān)通路，以及與免疫抑制相關(guān)的細(xì)胞因子通路。這些數(shù)據(jù)表明，患有 mTLS的GC腫瘤中抗腫瘤效應(yīng)通路更活躍，患有iTLS的腫瘤表達(dá)更多的免疫抑制通路。

配對PT和PM的胃癌中的TLS分析

03 總結(jié)

本研究利用DSP空間轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)研究了GC中TLS的免疫細(xì)胞組成和成熟狀態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)腫瘤部位是TLS成熟度差異的主要原因，腹膜轉(zhuǎn)移中的TLS主要是不成熟的。成熟TLS與抗腫瘤免疫通路相關(guān)，未成熟TLS與促腫瘤通路相關(guān)�；加衖TLS的腫瘤表達(dá)更多的免疫抑制通路，說明腹膜轉(zhuǎn)移性腫瘤中的TLS未成熟現(xiàn)象可能與免疫檢查點(diǎn)阻斷和預(yù)后不良相關(guān)。這些結(jié)果表明TLS的多樣性和成熟狀態(tài)是塑造腫瘤免疫微環(huán)境的關(guān)鍵因素。未來的免疫治療策略應(yīng)考慮TLS的成熟狀態(tài)來提高治療效果。