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肿瘤相关巨噬细胞（Tumor-Associated Macrophages, TAMs）在肿瘤的发生、新血管生成、免疫抑制和转移等方面发挥着重要作用，因此越来越受到关注。小编今天就给大家分享一篇2022年发表在Journal for ImmunoTherapy of Cancer（IF：12.469）杂志上结合单细胞及组织数据研究表达白介素-10的肿瘤相关巨噬细胞与肌肉浸润性膀胱癌预后及治疗关联的文章。
分泌白介素-10（IL-10）的肿瘤相关巨噬细胞（Tumor-associated macrophages，TAMs）是一种具有特殊功能的细胞亚群，具有明显的极化状态和抑制抗肿瘤免疫应答的作用。因此，评估IL-10 TAMs浸润与临床结局、治疗应答和分子特征的关联具有重要意义，今天介绍的文章就探索了肌肉浸润性膀胱癌（MIBC）中IL-10 TAMs对免疫微环境及预后的潜在影响。研究纳入了两个队列的表达数据、临床数据及突变数据，其中队列一来自复旦大学附属中山医院，包含128例MIBC患者（ZS队列）；队列二包括来自TCGA的391例MIBC患者。研究首先根据免疫组化对ZS队列患者的免疫细胞浸润进行定量，接着采用单细胞RNA测序和流式细胞术对IL-10 TAMs的功能及与其他免疫细胞的相关性进行了分析。此外，研究也进行了生存分析和辅助化疗（ACT）获益分析，结果发现IL-10 TAMs高浸润的MIBC全局生存和无复发生存较差，但化疗应答较好。研究也观察到IL-10 TAMs与耗竭CD8 T细胞、未成熟NK细胞和免疫检查点表达增加等免疫逃逸性肿瘤微环境相关。1.IL-10 TAMs浸润对MIBC患者不良预后的预测价值研究首先探索了IL-10 TAMs在MIBC中的预后价值。作者在ZS和TCGA队列中根据IL-10 TAMs的浸润情况进行了Kaplan-Meier分析，其中ZS队列中IL-10 TAMs水平通过双重免疫组化染色确定，而TCGA队列则通过相关基因特征计算。研究发现ZS和TCGA队列中总TAMs浸润不能区分患者的OS和RFS（图1A，C），不过IL-10 TAMs浸润与患者不良预后显著相关（图1B，1D）。此外，多因素Cox回归分析也表明IL-10 TAMs浸润水平是影响患者预后的独立风险因素。图1 IL-10 TAMs高浸润的MIBC患者预后较差2.IL-10 TAMs浸润对MIBC患者ACT疗效的预测价值作者在这一部分研究了IL-10 TAMs浸润对MIBC患者ACT疗效的预测价值。作者首先评估了IL-10 TAMs浸润与MIBC患者ACT应答的关联，结果在TCGA和ZS队列中均未观察到辅助化疗获益（图2A，B）。接着作者比较了IL-10 TAMs浸润高和低组中应用ACT患者的临床结局，结果如图2A，B所示，在TCGA和ZS队列中观察到应用ACT使IL-10 TAMs高浸润患者生存获益。图2 IL-10 TAMs浸润丰度对辅助化疗获益的预测价值这一部分研究分析了IL-10 TAMs浸润对MIBC中TME的影响。作者首先基于TCGA队列的RNA-seq数据筛选了IL-10 TAMs浸润高低组的差异表达基因（DEGs）并进行GO富集分析，结果观察到免疫抑制相关基因在IL-10 TAMs高浸润组中富集，并参与T细胞增殖和免疫应答的负调控等功能（图3A），此外免疫检查点基因也在IL-10 TAMs高浸润组中上调（图3B）。接着研究使用CIBERSORT计算了TCGA队列中22种细胞的比例，结果发现如图3C所示，高IL-10 TAMs特征与较高水平的免疫抑制细胞和较低水平的活性DC相关。接着研究对ZS队列中的肿瘤浸润免疫细胞进行了免疫组化定量，结果与TCGA队列的结果一致，高IL-10 TAMs浸润的患者中富集免疫抑制细胞（图3D）。接着作者使用TCGA RNA-Seq数据通过GSEA进一步刻画了CD8 T细胞和NK细胞的功能状态，结果观察到它们在IL-10 TAMs高浸润组中富集（图3E），且CD8 T细胞的标志物与IL-10 TAMs浸润呈负相关（图3F），而CD8 T细胞的耗竭标记与IL-10 TAMs浸润呈正相关（图3F）。图3 IL-10 TAMs浸润的免疫逃逸微环境的识别4.在MIBC中通过scRNA-seq识别IL-10 TAMs这一部分研究使用单细胞数据对IL-10 TAMs进一步分析。研究首先对6个MIBC样本和2个癌旁样本进行了单细胞RNA测序（scRNA-seq）（图4A），接着识别出11种细胞类型的26个细胞亚群（图4B）。研究首先发现IL-10主要表达在巨噬细胞上（图4C），并初步识别了IL-10 TAMs的特征，接着研究了几个巨噬细胞标志在IL-10 TAMs上的表达，结果发现IL-10 TAMs中，M1型巨噬细胞标志物显著下调，而M2型巨噬细胞标志物显著上调（图4D）。接着研究通过SCENIC分析也发现与IL-10- TAMs相比，IL-10 TAMs中富集了M2巨噬细胞极化的核心转录因子（图4E）。接下来研究使用scRNA-seq数据进行细胞通讯分析发现IL-10 TAMs和耗竭CD8 T细胞之间存在密切的相互作用（图4F），且在与IL-10 TAMs和耗竭的CD8 T细胞相关的配体受体对中，NKG2D II receptor-MICA在IL-10 TAMs中显著富集（图4G）。图4 在MIBC中通过scRNA-seq识别IL-10 TAMs文章最后一部分对IL-10 TAMs浸润的分子特征和治疗意义进行了介绍。研究首先使用BLCAsubtyping R包及IHC subtyping 方法对TCGA及ZS队列进行分子分型，结果观察到IL-10 TAMs与MIBC分子亚型相关，在TCGA队列高IL-10 TAMs浸润患者中Ba/Sq占比最大，而在IL-10 TAMs低浸润患者中LumP是主要亚型（图5A）。研究也发现IL-10 TAMs浸润与MIBC的basal亚型相关，其在ZS和TCGA队列中均主要分布在IL-10 TAMs高浸润组。接着研究也观察到IL-10 TAMs高浸润组和低浸润组中MIBC关键基因的突变率不同（图5A）。随后，为了评估IL-10 TAMs是否在某些突变的影响下发挥不同的作用，研究对特定基因突变和非特定基因突变患者的IL-10 TAMs浸润水平进行了Cox单因素分析，结果发现高IL-10 TAMs浸润在KMT2D突变中为预后风险因素（图5B）。研究也观察到在IL-10 TAMs高浸润组中EGF信号传导、抗原呈递和免疫检查点标记评分显著升高（图5C）。图5 IL-10 TAMs浸润的分子特征和治疗意义到这里这篇文章的主要内容就介绍完了，文章纳入两个MIBC队列,重点关注IL-10 TAMs，在组织及单细胞数据中关注了IL-10 TAMs浸润水平与患者的临床结局、治疗获益及免疫微环境组成等的关联。文章用到的生存分析、差异分析、功能富集分析及免疫浸润评估等方法都比较经典，简单易懂，逻辑清晰，是一篇很有参考价值的单细胞结合组织数据进行预后分析的文章。
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