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文献解析 | 细胞增强食管鳞状细胞癌对新辅助 PD-1 阻断的反应

 科研资料帮 2024-05-13 发布于广东

大家好,今天给大家介绍的这一篇题为Proge nitor-like exhaus ted SPRY1+CD8+ T cells potentiate responsi veness to neoad juvant PD-1 blockade in esophageal squamous cell carcinoma(祖细胞样耗竭的SPRY1+CD8+T细胞增强食管鳞状细胞癌对新辅助PD-1阻断的反应性)食管癌是全球第七大癌症相关死亡原因,其中食管鳞状细胞癌(ESCC) 约占所有病例的 90%。

01

研究背景

新辅助免疫检查点阻断(ICB)有望用于可手术的食管鳞状细胞癌细胞癌(ESCC),但缺乏可用的疗效生物标志物。在这里,我们对接受新辅助ICB的ESCC患者的肿瘤进行了单细胞RNA测序,揭示了耗尽的表达SPRY1(CD8+Tex-SPRY1)的CD8+T细胞,其显示祖细胞耗竭T细胞(Tpex)表型并与对ICB的完全反应相关。

我们验证了CD8+Tex-SPRY1细胞作为ICB特异性使用独立的洲际弹道导弹/非洲际弹道导弹队列预测反应和生存率的改善SPRY1在CD8+T细胞中的表达增强了Tpex表型并增强了ICB的功效。

此外,CD8+Tex-SPRY1细胞有助于巨噬细胞的促炎表型和B的功能状态从而通过增强CD8+T细胞效应器功能来促进抗肿瘤免疫。全面的我们的发现揭示了祖细胞样CD8+Tex-SPRY1细胞在ESCC对ICB的有效反应中的作用并为未来个体化免疫治疗提供机制生物标志物。

见图一

ESCC免疫治疗前后的细胞概况。

图一

(A) 研究概述。

(B) NICB前后CR和NCR肿瘤的代表性图像。

(C) 捕获的所有细胞的UMAP可视化(上部),按主要细胞类型、患者、治疗和反应着色,以及显示细胞百分比的饼图每组中的类型(下部)。

(D) 显示所有细胞亚群的UMAP。

(E) 细胞簇动态变化的主成分分析,与图S1H相关。

(F) 标准化PD-1表达的热图和对PD-1表达进行颜色编码的UMAP****t检验p<0.0001。

(G) 所有CD45+细胞中CD8+和CD4+T细胞的比例。方框图表示中位数±四分位间距(IQR),胡须表示1.53 IQR。

见图二

细胞样CD8+Tex细胞的鉴定。

图二

(A) T细胞的亚簇,按亚型染色和标记。

(B) Tex簇中耗尽的T细胞特征和T细胞介导的对肿瘤特征的免疫反应的富集**p<0.01,***p<0.0001。

(C) 选择的标记基因在CD8+T细胞簇中的表达。

(D) 方框图显示CD8+Tex簇的源自祖细胞与末端耗尽的CD8+T细胞的基因特征得分的比率****p<0.0001t检验。

(E) UMAP图(左)显示由簇着色的CD8+Tex细胞,以及基于scVelo(中)和Dynamo(右)的CD8+Tx簇的RNA速度分析。右图中的箭头表示说明潜在微分路径的速度矢量。

(F) 散点图显示了祖细胞(左)和末端(右)衰竭特征沿着伪时间的表达。实线是拟合的曲线示出了具有p值的皮尔逊相关系数。

(G) 所选基因在CD8+Tex细胞轨迹中沿假时间的表达模式。T细胞耗竭的标志物沿着轨迹增加。与祖细胞相关的转录因子(TBX21、REL、NFKB1和FOXO1)在假时早期增加,后期减少。相关人员具有最终衰竭状态(TOX和EOMES)的患者在假时间后期增加。

(H) CR和NCR肿瘤之间CD8+Tex-SPRY1细胞的频率。Wilcoxon试验。

(I) 散点图显示了NICB治疗期间预处理CD8+Tex-SPRY1细胞浸润与肿瘤SUVmax降低之间的显著相关性。肿瘤SUVmax定义为PET-CT的最大标准摄取值。Spearman相关性检验。

(J) 肿瘤反应与不同T细胞亚群细胞比例的相关性排序,与I中的分析相似。(B、D和H)中的方框图表示中位数±IQR,须状物显示1.53 IQR。

见图三

CD8+Tex-SPRY1预测ESCC免疫治疗的良好结果。

图三

(A) NICB治疗ESCC的验证队列示意图。

(B和C)验证队列1中CR和NCR患者(n=30)治疗前肿瘤的多重IHC染色的代表性图像(B),以及定量。

(C) 进行,方框图中的每个点代表一个样本,***p<0.0001的t检验。

(D) 在CR和NCR之间的验证队列2的ESCC中验证的CD8+Tex-SPRY1特征评分,t检验的***p<0.0001。

(E) 验证队列2中CD8+Tex-SPRY1信号的Kaplan-Meier生存曲线。患者被分为高表达组和低表达组(中位数截止值),对数秩检验。

(F) 验证队列2中CD8+Tex-SPRY1信号或PD-L1表达对CR预测的受试者工作特征面积曲线(ROC)(AUC)。

(G) 验证队列2中按PD-L1亚组分层的CR和NCR之间的CD8+Tex-SPRY1特征得分,单向ANOVA检验,**p<0.01,ns,而不是重要的。

(H) 验证队列2中临床因素和CD8+Tex-SPRY1无病生存率的多变量Cox回归分析的森林图2。

(I) 来自抗PD-1临床试验(NCT02742935)的ESCC的外部验证队列1(EVC1)中验证的CD8+Tex-SPRY1特征评分无应答者,t检验**p<0.01。

(J) 针对来自EVC1的CD8+Tex-SPRY1信号生成的Kaplan-Meier生存曲线。根据最佳截断,对数秩测试。

(K) 预测EVC1中应答者的CD8+Tex-SPRY1特征或PD-L1表达的ROC曲线。

(L) 在接受免疫疗法治疗的ESCC的两个队列(右侧和左侧)中,区分应答者的预测因素的AUC值。(C、D、G和I)中的箱形图表示中值±IQR,须状物表示全范围值。

见图四

SPRY1在CD8+T细胞中的表达增加了Tpex的比例并促进了对抗PD-1治疗的反应对抗肿瘤。

图四

(A) 三项独立研究中Tpex上调基因的交叉。

(B) OT-I T细胞过继转移实验示意图。GFP+

将OT-I CD8+T细胞(对照或Spry1过表达)转移到B16中-用IgG或抗PD-1抗体腹膜内处理小鼠、携带OVA肿瘤的C57BL/6小鼠和小鼠。肿瘤生长一直被监测到实验端点。

(C) 通过免疫印迹检测Spry1在OT-I T细胞中的过表达效率。

(D) 显示过继转移对照或Spry1过表达OT-I T细胞并用IgG或抗PD-1抗体处理的小鼠肿瘤体积的平均肿瘤生长曲线,与B有关。数据为平均值±SEM(n=5只小鼠/组),代表三个独立实验*p<0.05、***p<0.001。

(E) OT-I T细胞过继转移实验示意图。GFP+CD45.2+将OT-I CD8+T细胞转移到B16-OVA荷瘤细胞中CD45.1+C57BL/6小鼠和小鼠用IgG或抗PD-1抗体腹膜内处理。采集肿瘤进行流式细胞术分析。

(F) Tpex在小鼠肿瘤浸润转移的OT-I T细胞中的代表性流式细胞术门控策略,与(E)有关。

(G) Tpex(LY108)的代表性流式细胞术图(左)和定量(中/右)+TIM-3)在从受体小鼠分离的供体OT-I T细胞中的表达到(E和F)。数据为平均值±SEM(n=5只小鼠/组),代表三个独立实验。单因素方差分析检验,***p<0.001,***p<0.0001,ns,不显著。

见图五

促炎性Macro-MP9与CD8+Tex-SPRY1相互作用。

图五

(A) CR患者巨噬细胞M1、M2、IFNG反应、TNF反应和抗原呈递处理的基因集富集分析(GSEA)。新生儿重症监护室前的NCR患者。

(B) NICB前CR患者与NCR患者巨噬细胞亚群显著富集特征的归一化富集评分(NES)热图。

(C) 热图显示CD8+Tex-SPRY1细胞中优先配体的活性(左)和调节潜力(右),驱动的促炎表型巨噬细胞。

(D) 不同反应组中从CD8+Tex-SPRY1细胞到巨噬细胞亚群的重要配体-受体对的数量。

(E) 巨噬细胞亚群与CD8+Tex-SPRY1细胞在其细胞比例中的相关性。皮尔逊相关检验。

(F) 从Macro-MP9细胞到T细胞亚群的重要配体-受体对的数量。

(G) 热图显示了Macro-MP9细胞中优先配体的活性(左)和调节潜力(右),这些配体驱动CD8+Tex SPRY1细胞的抗肿瘤潜力。

(H和I)验证队列1中CR和NCR患者治疗前肿瘤的多重IHC染色的代表性图像(H)。量化(I)为通过基于每个患者的五个视野计算细胞密度(n=6,包括患者ECA02、ECA05、ECA07,ECA12、ECA13和ECA14,见表S3)。

见图六

TLS相关的B细胞与CD8+Tex-SPRY1相互作用。

图六

(A) CR患者治疗后肿瘤多重IHC染色的代表性TLS图像(P002)。

(B) 来自不同组的B细胞中TLS相关基因的表达。方框图表示中值±IQR,晶须表示1.53 IQR。双侧t检验。

(C) B细胞簇的细胞组成。

(D) ESCC(GSE53625,n=179)无病生存率的临床因素和B细胞簇(中位数截止值)的多变量Cox回归分析(STAR方法)。

(E) 与其他B细胞相比,Bfo-NEIL1细胞中富集的途径。Benjamini Hochberg调整p值<0.01。

(F) B细胞亚群和CD8+Tex-SPRY1细胞之间的重要配体-受体对的数量

(G) 热图显示Bfo-NEIL1细胞中优先配体的活性(左)和调节潜力(右),驱动CD8+Tex SPRY1细胞的抗肿瘤潜力。

(H) 热图显示Bfo-NEIL1细胞中优先配体的活性(左)和调节潜力(右),其诱导CD4+Tex CXCL13细胞的Tfh表型。

(I) 热图显示CD8+Tex-SPRY1细胞中优先配体促进B细胞活化的活性(左)和调节潜力(右)。

02

研究结论

总之,我们确定了相关的关键免疫细胞亚群ESCC中CR为NICB。鉴于尚未满足的临床开发需求预测新生儿重症监护室益处的生物标志物,我们的发现强调了评估祖细胞样CD8+Tex细胞作为promising生物标志物的重要性。用ICB靶向祖细胞CD8+Tex细胞,可能与诱导促炎巨噬细胞和活化的B细胞的治疗剂联合使用,可以使tumors对免疫疗法敏感。我们的发现为ESCC中NICB反应的预测生物标志物提供了见解,并将为最佳免疫治疗方案的开发。

好了,今天的文献解读就到这儿来,我们下期再见!如果你正在开展临床研究.需要方案设计.数据管理.  数据分析等支持.也随时可以联系我们。

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