大家好,今天給大家來聊聊“時(shí)空組學(xué)”那些事兒。2021年1月,時(shí)空組學(xué)被Nature Methods雜志列為2020年度技術(shù),時(shí)空組學(xué)的出現(xiàn)被認(rèn)為能帶來生命科學(xué)領(lǐng)域第三次科技革命。今天給大家分享的文獻(xiàn)是2022年1月份發(fā)表在Cancer Discovery(IF=39.39)上的一篇關(guān)于結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移的時(shí)空組學(xué)文章。
Spatiotemporal Immune Landscape of Colorectal Cancer Liver Metastasis at Single-Cell Level
結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移的單細(xì)胞時(shí)空免疫圖譜
摘要:肝轉(zhuǎn)移是結(jié)直腸癌死亡的主要原因,表現(xiàn)出高度異質(zhì)性和抑制性的免疫微環(huán)境。本文通過使用單細(xì)胞RNA測(cè)序和空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)測(cè)定了97個(gè)配對(duì)樣本。值得注意的是,轉(zhuǎn)移性微環(huán)境對(duì)免疫抑制細(xì)胞(如MRC1+ CCL18+ M2樣巨噬細(xì)胞)進(jìn)行了顯著的空間重編程。作者進(jìn)一步開發(fā)了單細(xì)胞代謝組學(xué),一種用于量化單細(xì)胞代謝的計(jì)算方法,并觀察到這些巨噬細(xì)胞具有很強(qiáng)的代謝活性。有趣的是,新輔助化療可以阻斷這種狀態(tài)并恢復(fù)有反應(yīng)患者的抗腫瘤免疫平衡,而無反應(yīng)患者則惡化為更具抑制性的患者。本文描述了轉(zhuǎn)移的免疫進(jìn)化,并揭示了腫瘤如何對(duì)新輔助化療作出反應(yīng)的黑匣子。
背景:
肝轉(zhuǎn)移仍然是阻礙結(jié)直腸癌患者長(zhǎng)期生存的主要原因,這也在一定程度上解釋癌細(xì)胞高度動(dòng)態(tài)的傳播路徑。在癌細(xì)胞中,肝轉(zhuǎn)移的腫瘤微環(huán)境(tumor microenvironment, TME)具有高度免疫抑制表型,誘導(dǎo)抗原特異性T淋巴細(xì)胞系統(tǒng)性損失,并驅(qū)動(dòng)腫瘤擴(kuò)散。目前仍不清楚免疫細(xì)胞是如何在空間上影響結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移(colorectal cancer liver metastasis, CRLM)的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移。因此,迫切需要記錄、識(shí)別和量化CRLM的細(xì)胞甚至空間景觀,以刷新對(duì)轉(zhuǎn)移生物學(xué)的認(rèn)識(shí)。
新輔助化療(Neoadjuvant chemotherapy, NAC)是指在腫瘤手術(shù)切除前使用化學(xué)藥物。在CRLM中,NAC有明顯出乎意料的結(jié)果。在一些報(bào)道中,NAC被證明可以延長(zhǎng)無進(jìn)展生存期和總生存期。然而,特別是在低風(fēng)險(xiǎn)可切除的CRLM患者中,NAC與總體生存期未改善相關(guān)。另一個(gè)獨(dú)立研究報(bào)道NAC不能延長(zhǎng)無病間隔時(shí)間。這些看似矛盾的數(shù)據(jù)提出了一個(gè)關(guān)鍵但尚未被充分理解的問題,即NAC是否有助于CRLM患者的抗腫瘤反應(yīng)和改善預(yù)后。因此,準(zhǔn)確剖析NAC的作用,特別是TME的改變,對(duì)于理解NAC的關(guān)鍵機(jī)制和設(shè)計(jì)新的治療策略是至關(guān)重要的。
在這里,作者使用來自24例患者的97個(gè)樣本的單細(xì)胞RNA測(cè)序(scRNA-seq)和空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)(spatial transcriptomics, ST),目的是探索CRLM的免疫圖譜。作者發(fā)現(xiàn):免疫微環(huán)境數(shù)據(jù)顯示了從原發(fā)到轉(zhuǎn)移部位的動(dòng)態(tài)細(xì)胞和空間變化。NAC治療后,反應(yīng)性患者的免疫表型進(jìn)行了抗腫瘤重塑,而非反應(yīng)性患者的免疫表型則轉(zhuǎn)向了更多的免疫抑制,免疫抑制細(xì)胞在轉(zhuǎn)移位點(diǎn)被重新編程。作者的研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了高效NAC治療可切除CRLM患者的良好效果,并允許數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的新型治療組合設(shè)計(jì),例如在選定患者中采用NAC加免疫治療。
方法:
1.樣本:復(fù)旦大學(xué)中山醫(yī)院結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移樣本。20名患者的89份樣本進(jìn)行sc-RNA,4名患者的8份樣本進(jìn)行空間轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,27例患者的104份樣本進(jìn)行多重IHC(mIHC)分析。
2.scRNA-seq:10x Genomics,NovaSeq。
3.空間轉(zhuǎn)錄組:10x Genomics,ST測(cè)序。
結(jié)果:
1.整合scRNA-seq和空間轉(zhuǎn)錄組精確量化可切除結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移樣本的免疫細(xì)胞多樣性
為了定義結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移樣本的單細(xì)胞圖譜,作者使用結(jié)直腸癌、鄰近結(jié)腸、肝轉(zhuǎn)移和鄰近肝臟、結(jié)腸淋巴結(jié)和外周血單個(gè)核細(xì)胞(PBMC)的配對(duì)樣本,應(yīng)用scRNA-seq和空間轉(zhuǎn)錄組來量化CD45+細(xì)胞動(dòng)力學(xué)(圖1A)。20名患者的89份樣本進(jìn)行了scRNA-seq,4名患者的8份樣本進(jìn)行了空間轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,其中13名患者的54份樣本未接受治療,6名患者的30份樣本接受了部分緩解(partial response, PR)的新輔助化療,來自5名患者的13份樣本接受了疾病進(jìn)展或疾病穩(wěn)定(progressive disease or stable disease, PD/SD)(圖1A)的新輔助化療。所有腫瘤都是微衛(wèi)星穩(wěn)定型。
作者從結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移樣本中鑒定出骨髓細(xì)胞、CD8+ T細(xì)胞、CD4+ T細(xì)胞、NK細(xì)胞和B細(xì)胞(圖1B、C)。值得注意的是,不同組織類型的T細(xì)胞比例明顯不同,表明免疫微環(huán)境的組織異質(zhì)性(圖1D)。結(jié)直腸癌和配對(duì)肝轉(zhuǎn)移均表現(xiàn)出調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)約為10%,然而這種細(xì)胞在鄰近的正常組織中是少見的,這表明存在被抑制的腫瘤內(nèi)免疫,以前被認(rèn)為是肝轉(zhuǎn)移免疫治療效果降低。同樣作者整合了SingleR和基于手工標(biāo)記的注釋來進(jìn)一步定義免疫細(xì)胞亞群(圖1E)。同時(shí),分析了來自兩名未治療患者和兩名新輔助化療部分反應(yīng)(NAC-PR)患者(圖1F、G)的8個(gè)樣本(配對(duì)結(jié)直腸癌和肝轉(zhuǎn)移)的空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)。無監(jiān)督聚類分析將樣品分類為不同的區(qū)域,例如腫瘤和成纖維細(xì)胞區(qū)域(圖1F)。在未經(jīng)處理的樣本中,作者觀察到與scRNA-seq一致的免疫細(xì)胞模式,例如CD8+ T細(xì)胞在肝轉(zhuǎn)移和結(jié)直腸癌中顯著富集(圖1G)。相比之下,在新輔助化療(NAC)處理的樣本中,觀察到較小的腫瘤區(qū)域和免疫細(xì)胞的不規(guī)則分布。特別是在肝轉(zhuǎn)移中,只有一小部分斑點(diǎn)聚集成癌細(xì)胞,表明新輔助化療治療后細(xì)胞區(qū)室發(fā)生了根本性的重塑??傊?,這些結(jié)果突出了結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移患者的時(shí)空動(dòng)態(tài)免疫細(xì)胞景觀和新輔助化療后的巨大重塑。
圖1 scRNA-seq和空間轉(zhuǎn)錄組揭示了結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移樣本的免疫圖譜
2.轉(zhuǎn)移性腫瘤富含免疫抑制細(xì)胞,尤其是MRC1+ CCL18+ M2樣巨噬細(xì)胞
考慮到患者的異質(zhì)性細(xì)胞組成,作者使用算法來估計(jì)細(xì)胞比例,作者過濾了低豐度的免疫細(xì)胞,聚集免疫細(xì)胞群,并將其縮放在組織中(圖2A)。一些免疫抑制細(xì)胞特異性地存在于肝轉(zhuǎn)移中,其中觀察到SPP1+巨噬細(xì)胞和MRC1+ CCL18+巨噬細(xì)胞急劇增加(圖2B)。中性粒細(xì)胞作為潛在的促瘤參與者也在肝轉(zhuǎn)移中富集(圖2B)。同樣,MRC1+ CCL18+巨噬細(xì)胞和SPP1+巨噬細(xì)胞在未經(jīng)治療的肝轉(zhuǎn)移中富集(圖2C)。這些數(shù)據(jù)與scRNA-seq數(shù)據(jù)一致,進(jìn)一步證實(shí)了肝轉(zhuǎn)移中潛在的抑制性TME。接下來試圖在另外三個(gè)獨(dú)立的結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移人群中驗(yàn)證這一發(fā)現(xiàn)。首先,作者使用mIHC來量化同一醫(yī)院另外27名結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移患者中選定免疫細(xì)胞亞群的空間分布(圖2D-F)。在未處理的樣本中,作者觀察到FOXP3+ Tregs、MRC1+ CCL18+巨噬細(xì)胞和SPP1+巨噬細(xì)胞在結(jié)直腸癌和肝轉(zhuǎn)移中浸潤(rùn)顯著增加,這與scRNA-seq數(shù)據(jù)基本一致(圖2F)。作者探討了TCGA中結(jié)直腸癌人群中scRNA-seq定義的免疫細(xì)胞亞群的預(yù)后價(jià)值,發(fā)現(xiàn)原發(fā)性腫瘤中MRC1+ CCL18+巨噬細(xì)胞和SPP1+巨噬細(xì)胞的高分都預(yù)示著預(yù)后更差(圖2G)。這些結(jié)果還使作者假設(shè):特定的巨噬細(xì)胞亞群可能在結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移前腫瘤生態(tài)位形成中起根本作用。
圖2 從原發(fā)腫瘤到肝轉(zhuǎn)移的免疫重塑,尤其是MRC1+ CCL18+巨噬細(xì)胞
3.轉(zhuǎn)移性腫瘤的巨噬細(xì)胞可能受到抑制
鑒于肝轉(zhuǎn)移中巨噬細(xì)胞亞群的富集,作者假設(shè)這些肝轉(zhuǎn)移富集的巨噬細(xì)胞在不同組織中可能在功能上是不同的。因此,作者進(jìn)行了基于配體-受體的腫瘤-免疫交叉分析,并比較了原發(fā)部位和轉(zhuǎn)移部位(圖3A),引人注目的是,SPP1+巨噬細(xì)胞和MRC1+ CCL18+巨噬細(xì)胞在肝轉(zhuǎn)移和結(jié)直腸癌之間的所有差異交叉細(xì)胞類型中排名靠前。該結(jié)果表明肝轉(zhuǎn)移癌細(xì)胞可能優(yōu)先重編程巨噬細(xì)胞并誘導(dǎo)其特定的功能狀態(tài)(圖3A)。值得注意的是,肝轉(zhuǎn)移中的轉(zhuǎn)移性腫瘤細(xì)胞優(yōu)先表達(dá)配體CD47,因此可能會(huì)通過相應(yīng)的受體SIRPA募集或激活MRC1+ CCL18+巨噬細(xì)胞(圖3B)。作者進(jìn)一步利用mIHC來可視化這些蛋白質(zhì)并直接觀察CD47+腫瘤細(xì)胞和SIRPA+巨噬細(xì)胞之間的交叉(圖3C)。這些特異性富集于肝轉(zhuǎn)移的配體-受體對(duì)為靶向治療肝轉(zhuǎn)移提供了線索。
為了確定獨(dú)特的TME差異,作者在結(jié)直腸癌和肝轉(zhuǎn)移巨噬細(xì)胞之間進(jìn)行了差異基因表達(dá)分析。值得注意的是,肝轉(zhuǎn)移富集的MRC1+ CCL18+巨噬細(xì)胞高度表達(dá)巨噬細(xì)胞極化的關(guān)鍵分子(圖3D)。APOE作為一種抗炎和前M2轉(zhuǎn)換蛋白,是顯著差異表達(dá)的基因之一。其他M2極化相關(guān)基因如MARCO在肝轉(zhuǎn)移富集的MRC1+ CCL18+巨噬細(xì)胞中也顯著上調(diào)(圖3E)。相比之下,作者發(fā)現(xiàn)富含結(jié)直腸癌的MRC1+CCL18+巨噬細(xì)胞表現(xiàn)出更高的炎性細(xì)胞因子,包括TNF、IL1B、CCL3和CCL4。在SPP1+巨噬細(xì)胞中也觀察到這種分子譜的變化,表明巨噬細(xì)胞具有從原發(fā)性到轉(zhuǎn)移性的共同功能變化。通路富集分析顯示(圖3F)來自結(jié)直腸癌和肝轉(zhuǎn)移的MRC1+ CCL18巨噬細(xì)胞代謝途徑明顯富集,這也突出了代謝在確定這些巨噬細(xì)胞功能中的基本作用。值得注意的是,作者發(fā)現(xiàn)結(jié)直腸癌中MRC1+ CCL18+巨噬細(xì)胞富含氧化磷酸化,而它們?cè)诟无D(zhuǎn)移中的對(duì)應(yīng)物則以氨基酸代謝為主。這些數(shù)據(jù)強(qiáng)調(diào)了代謝調(diào)節(jié)可能介導(dǎo)巨噬細(xì)胞響應(yīng)不同的微環(huán)境表型和功能轉(zhuǎn)變。
圖3 轉(zhuǎn)移性腫瘤中MRC1+ CCL18+巨噬細(xì)胞表現(xiàn)為終末分化和抑制狀態(tài)
4.MRC1+ CCL18+巨噬細(xì)胞在肝轉(zhuǎn)移中的代謝活性急劇增加
在單細(xì)胞分辨率下挖掘代謝活動(dòng)仍具有挑戰(zhàn)性,主要是因?yàn)槿狈σ子谑褂玫挠?jì)算方法。作者在本文中提出了單細(xì)胞代謝R包,它由三個(gè)連續(xù)步驟組成(圖4A)。為了了解結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移中骨髓細(xì)胞的代謝情況,作者首先計(jì)算了抑制性巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞所有76種活躍代謝途徑的評(píng)分。其中,作者選擇前50%的可變代謝評(píng)分,并根據(jù)其平均代謝評(píng)分對(duì)骨髓細(xì)胞進(jìn)行排序(圖4B)。引人注意的是,肝轉(zhuǎn)移-浸潤(rùn)性的MRC1+ CCL18+巨噬細(xì)胞在所有骨髓細(xì)胞中表現(xiàn)出最高的代謝活性,表明它們非常有活力,這可能與其在轉(zhuǎn)移部位的獨(dú)特功能有關(guān)。MRC1+ CCL18+巨噬細(xì)胞的所有代謝相關(guān)基因無監(jiān)督聚類觀察到與周圍組織相關(guān)的強(qiáng)代謝偏好(圖4C),確定了在結(jié)直腸癌和肝轉(zhuǎn)移中可能上調(diào)的42種代謝途徑-浸潤(rùn)的MRC1+ CCL18+巨噬細(xì)胞。隨后仔細(xì)研究差異表達(dá)代謝基因,并發(fā)現(xiàn)在原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性浸潤(rùn)的MRC1+ CCL18+巨噬細(xì)胞中特異性上調(diào)的代謝基因,部分是已知藥物的靶基因(圖4C)。GSTO1是一種通過細(xì)胞色素P450代謝異生物質(zhì)的酶,在結(jié)直腸癌和肝轉(zhuǎn)移樣本中浸潤(rùn)MRC1+ CCL18+巨噬細(xì)胞中顯著升高,并與分化相關(guān)。IL4I1和MIF是巨噬細(xì)胞活化所必需的基因,也顯示出相似特征(圖4D、E)。接下來為了確定巨噬細(xì)胞的這種高度代謝激活狀態(tài)是否在物種間是保守的,作者構(gòu)建結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移的小鼠模型(圖4G)。結(jié)果,在小鼠結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移模型中發(fā)現(xiàn)了類似的巨噬細(xì)胞亞群,例如MRC1+巨噬細(xì)胞和Spp1+巨噬細(xì)胞(圖4H)。進(jìn)一步代謝量化顯示富含肝轉(zhuǎn)移和結(jié)直腸癌浸潤(rùn)巨噬細(xì)胞的特征代謝狀態(tài)(圖4I)。為了說明代謝重編程與巨噬細(xì)胞表型變化的關(guān)聯(lián),作者計(jì)算了巨噬細(xì)胞的經(jīng)典表型評(píng)分,例如抗原加工和呈遞、炎癥、血管生成、免疫抑制、吞噬作用、白細(xì)胞介素信號(hào)通路和補(bǔ)體。事實(shí)上,在肝轉(zhuǎn)移中,MRC1+ CCL18+巨噬細(xì)胞的抗原加工呈遞和補(bǔ)體活性得分顯著增加(圖4J)。有趣的是,幾種巨噬細(xì)胞特異性代謝途徑,包括戊糖和葡萄糖醛酸相互轉(zhuǎn)化,在肝轉(zhuǎn)移中顯示出與抗原加工呈遞的強(qiáng)相關(guān)性,但在結(jié)直腸癌中表現(xiàn)出弱相關(guān)性(圖4K)。這些數(shù)據(jù)共同暗示了在決定MRC1+ CCL18+巨噬細(xì)胞表型上潛在的代謝作用。
圖4 轉(zhuǎn)移性腫瘤中MRC1+ CCL18+巨噬細(xì)胞表現(xiàn)出較高的代謝活性
5.新輔助化療-響應(yīng)和非響應(yīng)腫瘤擁有不同的免疫動(dòng)力學(xué),尤其是在宏觀上
為了探討NAC對(duì)抗腫瘤免疫的影響,作者對(duì)所有CD45+細(xì)胞進(jìn)行聚類分析。有趣的是,作者觀察到在結(jié)直腸癌和肝轉(zhuǎn)移之間細(xì)胞聚集的明顯不同(圖5A)。為了了解哪種類型的細(xì)胞改變,作者計(jì)算了細(xì)胞成分并做了差異分析(圖5B、C)。值得注意的是,新輔助化療對(duì)TME的影響呈現(xiàn)高度細(xì)胞類型特異性和相互關(guān)聯(lián)性(圖5B、C)。在部分反應(yīng)的腫瘤中,新輔助化療能下調(diào)免疫抑制性細(xì)胞和細(xì)胞毒性細(xì)胞(圖5B)。在肝轉(zhuǎn)移中,響應(yīng)性新輔助化療下調(diào)SPP1+巨噬細(xì)胞但上調(diào)細(xì)胞毒性T細(xì)胞(如GZMK+ CD8+ T細(xì)胞、XCL1+ CD8+ T細(xì)胞)(圖5B、D)。在肝轉(zhuǎn)移中SPP1+巨噬細(xì)胞和MRC1+ CCL18+巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)增加,而細(xì)胞毒性免疫細(xì)胞(FGFBP2+ GZMB+ CD8+ T細(xì)胞)浸潤(rùn)下降(圖5C、E、F)。總之結(jié)果表明,有效的新輔助化療不僅能重新編程腫瘤內(nèi)免疫平衡,還能激活全身抗腫瘤免疫反應(yīng),為新輔助化療在可切除結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移中的潛在應(yīng)用提供了證據(jù)。
圖5 新輔助化療通過激活細(xì)胞毒性免疫細(xì)胞和抑制轉(zhuǎn)移性腫瘤的免疫抑制細(xì)胞來恢復(fù)免疫平衡
6.在反應(yīng)性腫瘤中新輔助化療誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞代謝重編程
考慮到新輔助化療主要影響髓系群尤其是巨噬細(xì)胞,因此作者想探究巨噬細(xì)胞的軌跡是否被新輔助化療重編程。作者把骨髓細(xì)胞根據(jù)新輔助化療治療反應(yīng)確定了髓系細(xì)胞分布,并確定了PD/SD和PR樣本之間的髓系表型豐富性。在未處理樣本中,作者觀察到髓樣細(xì)胞的發(fā)育軌跡,而PR組髓樣細(xì)胞富含單核細(xì)胞表型,表明其早期分化狀態(tài)(圖6A)。細(xì)胞比例差異分析證實(shí)了在NAC-PR腫瘤中巨噬細(xì)胞的終末狀態(tài)缺失,如MRC1+ CCL18+巨噬細(xì)胞和SPP1+巨噬細(xì)胞顯著下調(diào)(圖6B)。相比之下,與未接受治療的腫瘤相比,NAC-PD/SD腫瘤中MRC1+ CCL18+巨噬細(xì)胞和SPP1+巨噬細(xì)胞水平顯著升高(圖6B)。接下來,作者利用mIHC在另一些人群中檢查這些巨噬細(xì)胞(圖6C),證實(shí)MRC1+ CCL18+巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)和SPP1+巨噬細(xì)胞在NAC-PR肝轉(zhuǎn)移中浸潤(rùn)較少(圖6D)。軌跡推斷分析進(jìn)一步明確了S100A9+單核細(xì)胞向MRC1+ CCL18+巨噬細(xì)胞的發(fā)育軌跡,表明未治療組與NAC-PR組的極化相反(圖6E)。結(jié)果表明,化療阻斷巨噬細(xì)胞的軌跡只存在于反應(yīng)性腫瘤中。
鑒于轉(zhuǎn)移性腫瘤中MRC1+ CCL18+和SPP1+巨噬細(xì)胞數(shù)量有限,作者對(duì)未處理和新輔助化療處理的樣本中所有髓系細(xì)胞進(jìn)行了通路富集分析,發(fā)現(xiàn)在PR和PD/SD組中新輔助化療誘導(dǎo)髓系細(xì)胞特異性功能改變(圖6F)。PR組肝轉(zhuǎn)移巨噬細(xì)胞表現(xiàn)出核糖體富集的基因特征,而PD/SD組與補(bǔ)體和凝血級(jí)聯(lián)相關(guān)。單細(xì)胞代謝途徑分析表明新輔助化療顯著阻斷髓系代謝,PR組代謝顯著下調(diào)(圖6G)??傊?,新輔助化療可引起髓系特異性代謝重編程,這可能有助于大家對(duì)新輔助化療誘導(dǎo)的抗腫瘤機(jī)制的理解,并為可切除的結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移患者提供潛在的治療方法。
圖6 新輔助化療治療樣本中MRC1+ CCL18+巨噬細(xì)胞的代謝重編程
7.多轉(zhuǎn)移灶免疫微環(huán)境呈高度多樣化
為了特異性捕獲轉(zhuǎn)移間免疫異質(zhì)性,作者對(duì)4例肝轉(zhuǎn)移多轉(zhuǎn)移灶患者的所有CD45+細(xì)胞進(jìn)行無監(jiān)督聚類。有趣的是,多轉(zhuǎn)移灶表現(xiàn)出明顯不同的免疫圖譜(圖7A)。對(duì)于未治療的患者(P10),肝轉(zhuǎn)移位點(diǎn)2在相鄰肝臟的同一簇中,而肝轉(zhuǎn)移位點(diǎn)1與其他樣本不相似。另外3例新輔助化療的多灶性肝轉(zhuǎn)移酶也具有轉(zhuǎn)移間異質(zhì)的免疫特征。未治療組和肝轉(zhuǎn)移位點(diǎn)中細(xì)胞成分中的免疫抑制性細(xì)胞浸潤(rùn)明顯有差異,而肝轉(zhuǎn)移患者P10中MRC1+ CCL18+巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)有顯著差異(圖7B)。如此顯著的轉(zhuǎn)移間異質(zhì)性可能導(dǎo)致對(duì)化療和其他治療的不同反應(yīng),這在臨床實(shí)踐中得到了充分證明。
圖7 多發(fā)轉(zhuǎn)移灶的異質(zhì)性免疫微環(huán)境
結(jié)論:
作者提出了結(jié)直腸肝轉(zhuǎn)移的單細(xì)胞空間圖譜,并在轉(zhuǎn)移部位發(fā)現(xiàn)了高度代謝激活的 MRC1+ CCL18+ M2樣巨噬細(xì)胞,有效的新輔助化療可以減緩這種代謝激活,提高靶向轉(zhuǎn)移代謝途徑的可能性。
參考文獻(xiàn):Wu Y, Yang S, Ma J, et al. Spatiotemporal Immune Landscape of Colorectal Cancer Liver Metastasis at Single-Cell Level[J]. Cancer Discov, 2022, 12 (1):134-153. DOI:10.1158/2159-8290.CD-21-0316.