Immunity(IF=32.4)|空間多組學(xué)揭示免疫檢查點聯(lián)合療法響應(yīng)機(jī)制柳蔭免疫檢查點療法（immunecheckpointblockade，ICB）已經(jīng)在腫瘤疾病中得到了廣泛應(yīng)用，但部分患者依然出現(xiàn)低應(yīng)答甚至不應(yīng)答的現(xiàn)象。因此開發(fā)新型免疫療法是解決患者低響應(yīng)的關(guān)鍵。aPD-L1+aCTLA4聯(lián)合治療是目前研究最廣泛的聯(lián)合療法之一，在部分疾病中聯(lián)合治療患者顯示出了更好的臨床結(jié)局，但聯(lián)合治療的細(xì)胞機(jī)制依然未知。來自比利時魯汶大學(xué)的研究團(tuán)隊在《Immunity》（IF=32.4）發(fā)表的一項題為“CD4+Tcellactivationdistinguishesresponsetoanti-PD-L1+anti-CTLA4therapyfromanti-PD-L1monotherapy”的研究，使用單細(xì)胞測序、空間轉(zhuǎn)錄組和PCF空間單細(xì)胞蛋白組（PhenoCycler-Fusion，原CODEX）對頭頸癌患者的腫瘤免疫微環(huán)境進(jìn)行了檢測，發(fā)現(xiàn)了頭頸癌患者接受免疫聯(lián)合治療時的早期響應(yīng)標(biāo)志。一、傳統(tǒng)免疫治療與聯(lián)合治療顯示不同的T細(xì)胞變化為了評估免疫治療和聯(lián)合治療對患者免疫微環(huán)境的影響，研究人員首先使用單細(xì)胞測序（scRNA-seq）對患者腫瘤組織進(jìn)行了免疫細(xì)胞分析。作者分別分析了4種CD8+T細(xì)胞亞型和5種CD4+T細(xì)胞亞型。結(jié)果顯示接受了aPD-L1治療的患者體內(nèi)多個CD8+T細(xì)胞亞群出現(xiàn)上調(diào)，而CD4+T細(xì)胞沒有出現(xiàn)擴(kuò)增。但在aPD-L1+aCTLA4聯(lián)合治療的患者中即便CD8+T細(xì)胞出現(xiàn)了相同的擴(kuò)增情況，但CD4+T細(xì)胞比例相較于aPD-L1治療更高（圖1）。圖1aPD-L1治療和aPD-L1+aCTLA4聯(lián)合治療的免疫微環(huán)境二、空間單細(xì)胞蛋白組發(fā)現(xiàn)擴(kuò)增T細(xì)胞區(qū)域的空間關(guān)系為了進(jìn)一步研究免疫治療的細(xì)胞機(jī)制，研究人員使用PhenoCycler-Fusion對兩種療法的患者腫瘤組織切片進(jìn)行了分析。分別使用Ki67/CD3e/CD8和Ki67/CD3e/CD4來定義治療后出現(xiàn)擴(kuò)增的CD4+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞?？臻g單細(xì)胞蛋白組結(jié)果顯示，相比于aPD-L1治療，聯(lián)合治療的患者腫瘤組織中擴(kuò)增的CD4+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞出現(xiàn)了更多的共定位（圖2A-B）。同時研究人員還分析了Th1、CD8+Tem、和Tex細(xì)胞的標(biāo)志物，發(fā)現(xiàn)以上細(xì)胞的標(biāo)志物主要分布在CD4+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞的共定位區(qū)域，這個結(jié)果也驗證了scRNA-seq的發(fā)現(xiàn)（圖2C）?？臻g單細(xì)胞蛋白組技術(shù)闡述了T細(xì)胞擴(kuò)增的空間特征，即在聯(lián)合治療時，CD4+T細(xì)胞也會出現(xiàn)擴(kuò)增，且在空間位置上與CD8+T細(xì)胞鄰近。圖2空間單細(xì)胞蛋白組顯示T細(xì)胞擴(kuò)增區(qū)域空間特征三、DC和漿細(xì)胞與T細(xì)胞的擴(kuò)增相關(guān)研究人員通過單細(xì)胞測序分析了與T細(xì)胞擴(kuò)增相關(guān)的通路，發(fā)現(xiàn)T細(xì)胞活化、細(xì)胞毒性和MHCI型抗原呈遞相關(guān)基因部分上調(diào)（圖3A）。研究人員猜測T細(xì)胞和髓系細(xì)胞可能存在聯(lián)系，空間轉(zhuǎn)錄組分析顯示，在T細(xì)胞相關(guān)基因高表達(dá)區(qū)域同時含有較高的髓系細(xì)胞基因（圖3B）。接下來研究人員使用空間單細(xì)胞蛋白組驗證髓系細(xì)胞與T細(xì)胞的共定位，結(jié)果顯示在含有擴(kuò)增T細(xì)胞的區(qū)域內(nèi)，髓系細(xì)胞出現(xiàn)的頻率較高。同時研究人員還分析了擴(kuò)增T細(xì)胞與漿細(xì)胞的空間位置，發(fā)現(xiàn)兩者也出現(xiàn)了共定位的現(xiàn)象（圖3C）。這種空間上的關(guān)系預(yù)示著細(xì)胞間可能存在互作，研究人員通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，表達(dá)抗原呈遞和T細(xì)胞歸巢基因的DC與T細(xì)胞擴(kuò)增相關(guān)，同時T細(xì)胞擴(kuò)增與IgG+漿細(xì)胞的擴(kuò)增相關(guān)（圖3D）。圖3多組學(xué)分析擴(kuò)增T細(xì)胞區(qū)域內(nèi)細(xì)胞空間位置四、聯(lián)合治療促進(jìn)腫瘤部位T細(xì)胞的募集最后研究人員分析了腫瘤引流淋巴結(jié)（tdLNs）和腫瘤組織中T細(xì)胞的變化情況，接受治療的患者的tdLNs中T細(xì)胞主要由初始/中央記憶CD4+T細(xì)胞組成，而腫瘤中主要以效應(yīng)T細(xì)胞為主（圖4A-B）。研究人員接著對兩種療法患者的腫瘤和tdLNs的TCR-seq（T細(xì)胞抗原受體）數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)了在aPD-L1+aCTLA4治療時tdLNs部位的初始/中央記憶CD4+T細(xì)胞會被招募，并進(jìn)行分化和擴(kuò)增，從而轉(zhuǎn)變?yōu)樾?yīng)T細(xì)胞實現(xiàn)對腫瘤細(xì)胞的殺傷（圖4C），而aPD-L1治療患者腫瘤部位效應(yīng)T細(xì)胞的含量則相對較少，這也是聯(lián)合治療對腫瘤殺傷效果更好的原因之一。圖4聯(lián)合治療tdLNs和腫瘤部位T細(xì)胞的變化情況小結(jié)本研究通過多組學(xué)分析頭頸癌患者免疫治療前后的腫瘤樣本，揭示了aPD-L1+aCTLA4聯(lián)合治療增強(qiáng)T細(xì)胞擴(kuò)增的細(xì)胞機(jī)制，描繪了聯(lián)合治療中頭頸癌患者免疫微環(huán)境的空間狀態(tài)。最終確定了CD4+T細(xì)胞的激活以及腫瘤引流淋巴結(jié)部位T細(xì)胞的招募是頭頸癌免疫聯(lián)合治療早期響應(yīng)的標(biāo)志。PhenoCycler-Fusion單細(xì)胞原位空間蛋白組學(xué)優(yōu)勢華盈生物PhenoCycler-Fusion單細(xì)胞原位空間蛋白組學(xué)技術(shù)資格證書華盈生物是美國AkoyaBioscience公司的PhenoCycler-Fusion空間單細(xì)胞蛋白組學(xué)技術(shù)認(rèn)證服務(wù)商，已經(jīng)被納入了該技術(shù)的全球CRO服務(wù)提供者體系。借助全球領(lǐng)先的PhenoCycler-Fusion空間單細(xì)胞蛋白組學(xué)技術(shù)平臺的建立，華盈生物將為中國客戶提供更具精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)特色的服務(wù)與合作，推動中國團(tuán)隊在空間生物學(xué)領(lǐng)域的研究水平，加快構(gòu)建符合中國人群的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)模式。即刻加入“STAMP郵戳”計劃華盈生物推出腫瘤微環(huán)境空間蛋白組解剖分析項目”STAMP郵戳”計劃(SpatialTumorAnatomyofMicroenvironmentProteome),常備15-plex、25-plex、35-plex三款固定標(biāo)志物組合,與國內(nèi)腫瘤研究領(lǐng)域的科學(xué)家共同推進(jìn)腫瘤空間生物學(xué)研究。多年來華盈生物服務(wù)客戶已經(jīng)覆蓋國內(nèi)各大著名的高校院所和多位院士課題組。華盈的專業(yè)和專注也已獲得業(yè)界普遍認(rèn)可，合作者的科研成果也先后在CellResearch、CancerCell、PNAS、JClinInvest、NatCommun、JHepatol、SciTranslMed、Circulation等著名期刊上發(fā)表。相關(guān)文獻(xiàn)：FrankenA,BilaM,MechelsA,etal.CD4+

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cellactivationdistinguishesresponsetoanti-PD-L1+anti-CTLA4therapyfromanti-PD-L1monotherapy.Immunity.2024;57(3):541-558.e7.相關(guān)閱讀：1）炎癥性腸病開啟新的研究模式：從單細(xì)胞到空間原位分析2）CancerResearch|三級淋巴結(jié)構(gòu)中的細(xì)胞亞型作為癌癥復(fù)發(fā)的預(yù)測標(biāo)志物3）血液腫瘤進(jìn)展｜免疫細(xì)胞空間關(guān)系是細(xì)胞治療應(yīng)答的關(guān)鍵決定因素4）CancerCell|PCF空間單細(xì)胞蛋白組鑒定三陰乳腺癌不同的治療反應(yīng)軌跡5）PCF空間單細(xì)胞蛋白組發(fā)現(xiàn)免