黑色素瘤(melanoma)是源于表皮正常黑色素細(xì)胞或原有痣細(xì)胞的一種惡性腫瘤,該病起病隱襲、高度惡性、進(jìn)展迅速、預(yù)后極差
,約占皮膚惡性腫瘤的1%左右
。目前
,黑色素瘤臨床治療藥物主要分為免疫療法和BRAF突變靶向療法
。
近日,全球知名市場調(diào)研公司GlobalData發(fā)布一份最新報告對全球黑色素瘤治療市場的未來發(fā)展進(jìn)行了分析
。報告指出
,過去多年黑色素瘤治療市場一直停滯不前,但2011年百時美施貴寶免疫療法Yervoy(ipilimumab
,易普利姆瑪)和羅氏靶向藥物Zelboraf(vemurafenib)的上市
,以及2014年百時美PD-1免疫療法Opdivo(nivolumab)、默沙東PD-1免疫療法Keytruda(pembrolizumab)
、諾華靶向抑制劑Tafinlar/Mekinist(dabrafenib/trametinib,原歸葛蘭素史克所有)組合相繼登錄市場
,已推動黑色素瘤成為所有主要癌癥類別中增長最快的市場之一
。
到56.4億美元.png)
GlobalData預(yù)計,未來10年(2013-2023)
,全球黑色素瘤治療市場將以15.5%的年復(fù)合增長率(CAGR)高速增長
,到2023年市值翻4倍達(dá)到56.4億美元,該市場在2013年市值13.4億美元
。報告指出
,這一增長將主要發(fā)生在全球8個主要國家,包括美國
、日本
、澳大利亞、歐洲5國(英國
、德國
、法國、意大利
、西班牙)
。
在預(yù)測期內(nèi),近期上市的PD-1免疫療法及BRAF/MEK抑制劑組合療法在驅(qū)動黑色素瘤市場擴(kuò)張方面將發(fā)揮核心作用
,這些產(chǎn)品強(qiáng)勁而持續(xù)的市場吸納將成為驅(qū)動全球市場高速增長的強(qiáng)大推動力
。另一個強(qiáng)大的推動力是現(xiàn)有療法進(jìn)入新的治療領(lǐng)域,例如
,PD-1免疫療法在2015-2016預(yù)測期內(nèi)實現(xiàn)標(biāo)簽擴(kuò)展進(jìn)入黑色素瘤一線治療
,品牌靶向療法在后半個預(yù)測期進(jìn)入輔助治療領(lǐng)域。
報告指出
,到2023年
,免疫檢查點抑制劑和BRAF/MEK抑制劑在全球黑色素瘤市場的份額預(yù)計將達(dá)到97%以上,其中免疫檢查點抑制劑將統(tǒng)治黑色素瘤市場(包括BRAF野生型和突變型黑色素瘤細(xì)分市場),市場份額將達(dá)到67%
。BRAF/MEK抑制劑組合方面
,諾華的Tafinlar/Mekinist和羅氏的Zelboraf/cobimetinib將取代當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)的BRAF單藥療法(Zelboraf,Tafinlar)
,而PD-1免疫療法Keytruda和Opdivo將從BRAF突變型和野生型黑色素瘤市場獲得快速增長
。基于改善的總緩解率和總生存期及可控的副作用
,這些新型制劑及組合療法將在全球范圍內(nèi)將實現(xiàn)快速而廣泛的市場吸納
。然而,GlobalData指出
,與單藥療法相比
,組合療法的高溢價將使其面臨納稅人更大的抵觸情緒。
報告指出
,百時美施貴寶的免疫療法Yervoy將在預(yù)測期內(nèi)實現(xiàn)重磅銷售
,該藥2013年在8個主要國家的銷售額為8.89億美元,到2023年銷售額將達(dá)到19.6億美元
,預(yù)測期內(nèi)的CAGR為8.2%
。在2015-2017年,盡管Yervoy會被PD-1免疫療法Keytruda和Opdivo的一線治療所影響
,但Yervoy/Opdivo組合方案的預(yù)期獲批
,將使Yervoy在后半個預(yù)測期恢復(fù)市場地位。此外
,Yervoy的標(biāo)簽擴(kuò)展將使該藥進(jìn)入利潤豐厚的輔助治療市場
,預(yù)計從2019年起將進(jìn)一步提高其銷量。
當(dāng)前
,黑色素瘤管線依然非常強(qiáng)勁
,有7個新藥處于III期臨床開發(fā)。然而
,GlobalData預(yù)計
,由于療效顯著的免疫療法和BRAF突變靶向藥物充斥市場,這7種新藥將不會對整個黑色素瘤市場帶來重大影響
,后期進(jìn)入市場的產(chǎn)品所面臨的最大挑戰(zhàn)是發(fā)掘當(dāng)前醫(yī)療需求未獲滿足的患者群體
。目前,各大制藥巨頭也正在重點開發(fā)免疫療法和靶向療法的新型組合方案
,以努力提高治療方案的緩解率和緩解持續(xù)時間
;同時也在努力實現(xiàn)現(xiàn)有療法的標(biāo)簽擴(kuò)展。
報告指出
,黑色素瘤臨床治療中最大的未獲滿足的醫(yī)療需求將來自BRAF野生型黑色素瘤
,該群體迫切需要一種有效的治療方案
。據(jù)估計,所有黑色素瘤病例中有約一半為BRAF野生型
,該類黑色素瘤不適合BRAF/MEK靶向抑制劑治療
。此外,黑色素瘤臨床治療中其他未獲滿足的需求還包括:對PD-1免疫療法無響應(yīng)的黑色素瘤群體對新藥的需求
,已切除黑色素瘤的患者群體對輔助治療方案的需求
,腦轉(zhuǎn)移黑色素瘤患者群體對有效治療方案的需求,能夠準(zhǔn)確預(yù)測對免疫療法有響應(yīng)的生物標(biāo)志物
。
10X單細(xì)胞、VDJ
、空間轉(zhuǎn)錄組助力研究轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的免疫圖譜
研究人員利用黑色素瘤相關(guān)的白癜風(fēng)小鼠模型研究了常駐記憶(T rm )和循環(huán)記憶(T cirm )細(xì)胞在轉(zhuǎn)移位置的抗腫瘤反應(yīng)中的作用。研究人員發(fā)現(xiàn),腫瘤特異性CD8 +T細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄特征是由占據(jù)的組織決定的
。異種共生表明,腫瘤特異性的Trem和Tcirm區(qū)段在整個內(nèi)臟器官中持續(xù)存在
,但Trem細(xì)胞在淋巴結(jié)(LN)中占主導(dǎo)地位。淋巴結(jié)和皮膚中Trem細(xì)胞的單細(xì)胞RNA測序圖譜是不同的
,占據(jù)這兩種組織的T細(xì)胞克隆型在淋巴結(jié)中絕大部分保持為Trem細(xì)胞
。
雖然Tcirm細(xì)胞阻止了黑色素瘤在肺部的生長,但Trem對黑色素瘤在LN的播種提供了長期的保護(hù)。擴(kuò)大的Trem population也存在于黑色素瘤患者的LN中
,其轉(zhuǎn)錄特征預(yù)示著更好的生存。因此
,腫瘤特異性Tram細(xì)胞在LN中持續(xù)存在
,從而限制了轉(zhuǎn)移性癌癥 。
隨著原發(fā)性腫瘤的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移,抗腫瘤免疫反應(yīng)的性質(zhì)會發(fā)生變化
。研究使用黑色素瘤相關(guān)白斑的小鼠模型研究了
resident memory (T rm ) 和circulating memory (Tcirm) 細(xì)胞在轉(zhuǎn)移部位的抗腫瘤反應(yīng)中的作用 。發(fā)現(xiàn)腫瘤特異性 CD8 +T 細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄特征由占據(jù)的組織defined
。Parabiosis顯示腫瘤特異性 T rm和 Tcirm compartments在整個內(nèi)臟器官中持續(xù)存在
,
但 T rm細(xì)胞主導(dǎo)淋巴結(jié) (LN) 。
LN 和皮膚中 T rm細(xì)胞的單細(xì)胞 RNA 測序譜是不同的,占據(jù)兩種組織的 T 細(xì)胞克隆型在 LN 中絕大多數(shù)保持為 T rm
。
Tcirm 細(xì)胞阻止黑色素瘤在肺部的生長,而 T rm提供了針對 LN 中黑色素瘤seeding的長期保護(hù) 。來自患者的黑色素瘤相關(guān)淋巴結(jié)中也存在擴(kuò)大的 T rmpopulation
,
它們的轉(zhuǎn)錄特征預(yù)測了更好的存活率 。因此,
腫瘤特異性 T rm細(xì)胞在 LN 中持續(xù)存在 ,限制了轉(zhuǎn)移性癌癥
。(
T細(xì)胞的分類實在太多了一些 )
轉(zhuǎn)移是癌癥死亡的主要原因 ,盡管對轉(zhuǎn)移部位的免疫反應(yīng)尚不清楚
。
CD8 +T 細(xì)胞充當(dāng)小鼠早期癌癥的守護(hù)者,抑制癌細(xì)胞的擴(kuò)散,T 細(xì)胞激活免疫檢查點抑制劑藥物對廣泛轉(zhuǎn)移性疾病的患者有效
。 記憶 T 細(xì)胞對于對癌癥的持久免疫特別重要
,并且與患者的較低轉(zhuǎn)移率有關(guān)。
盡管作為 T 細(xì)胞啟動的必要器官
,
淋巴結(jié) (LN) 卻是最常見的早期轉(zhuǎn)移部位 。 Tumor-draining的 LN 變得高度免疫抑制,
并且 LN 脈管系統(tǒng)獨特地能夠?qū)⒛[瘤細(xì)胞傳播到遠(yuǎn)處器官 。將 LN 指定為轉(zhuǎn)移的途徑強(qiáng)調(diào)了了解 LN 局部對癌癥的免疫的必要性
。 這種免疫的存在是通過以下發(fā)現(xiàn)來推斷的:
一些轉(zhuǎn)移瘤從未擴(kuò)散到 LN 的包膜下區(qū)域之外,并且全區(qū)域淋巴結(jié) (RLN) 切除對轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者缺乏治療益處 。
在 LN 中啟動 CD8 +T 細(xì)胞后
,
克隆擴(kuò)增的population分化為循環(huán)和常駐記憶亞群 。循環(huán)記憶 (Tcirm) 細(xì)胞——包括中樞 (Tcm)
、效應(yīng)細(xì)胞 (Tem) 和干細(xì)胞記憶 (Tscm) 亞群——通過血液和淋巴器官再循環(huán)
,而
常駐記憶 (T rm ) 細(xì)胞群在組織中穩(wěn)定駐留 。與 Tcirm 細(xì)胞相反
,T rm細(xì)胞表達(dá)組織保留標(biāo)志物
,缺乏egress markers的表達(dá),
并且在功能上被定義為它們無法在穩(wěn)定狀態(tài)下再循環(huán) 。
T rm細(xì)胞存在于整個組織中,包括皮膚、肺
、肝
、腦、腸和生殖道
,在這些組織中它們提供了抵御外周再感染和癌癥的屏障
。此外,CD8 +T rm細(xì)胞也可以占據(jù) RLN
。在人類免疫缺陷病毒 (HIV) 感染的患者中
,HIV 特異性 CD8 +T rm細(xì)胞在elite controllers的 LN 中富集,表明 LN T rm細(xì)胞在對抗感染中的作用
。
Tcirm 和 T rm細(xì)胞介導(dǎo)的癌癥免疫研究主要集中在原發(fā)性腫瘤上 ,而對轉(zhuǎn)移部位的memory requirements知之甚少
。 之前的工作揭示了皮膚 T rm細(xì)胞在小鼠皮膚黑色素瘤的長期保護(hù)中的關(guān)鍵作用。
其他研究人員已經(jīng)表明需要 T rm細(xì)胞對抗粘膜部位的腫瘤 ,盡管 T rm和 Tcm 細(xì)胞之間的相互作用在其他情況下可能至關(guān)重要
。 腫瘤內(nèi) CD103 +T rm樣細(xì)胞與改善預(yù)后和增強(qiáng)免疫治療反應(yīng)相關(guān)。 然而
,Tcirm 細(xì)胞也與改善的結(jié)果有關(guān)
。
Tcirm 和皮膚 T rmpopulation共同構(gòu)成了患有白斑病的黑色素瘤幸存者的持久免疫治療反應(yīng)的基礎(chǔ) 。
在這里
,
分析使用已建立的黑色素瘤長壽命免疫模型和相關(guān)自身免疫檢查了 T rm細(xì)胞對轉(zhuǎn)移部位黑色素瘤免疫的貢獻(xiàn) 。 T rm和 Tcirm compartments均在整個淋巴和內(nèi)臟轉(zhuǎn)移部位產(chǎn)生,但與受 Tcirm 細(xì)胞有效保護(hù)的肺不同
,
RLN 中的腫瘤保護(hù)主要由轉(zhuǎn)錄上不同的 LN T rm細(xì)胞群提供 。 這些研究表明,
腫瘤位置定義了保護(hù)性記憶反應(yīng)的最佳特征 ,并表明 T rm細(xì)胞是 LN 內(nèi)癌癥免疫的關(guān)鍵介質(zhì)
。
為了研究 CD8 +T 細(xì)胞對轉(zhuǎn)移部位腫瘤的反應(yīng), 利用已建立的手術(shù)后黑色素瘤相關(guān)白斑 (MAV) 小鼠模型
。 為了響應(yīng) B16 真皮腫瘤生長和用抗 CD4 治療以消耗 Treg 細(xì)胞
,小鼠打破了對黑素細(xì)胞分化抗原 gp100 和 TRP-2 的耐受性。
在手術(shù)切除原發(fā)腫瘤后 ,這些小鼠會發(fā)展為自身免疫性白癜風(fēng)
,這是維持 LN 和皮膚中針對 gp100 和 TRP-2 的記憶 CD8 +T 細(xì)胞反應(yīng)所必需的 。 在患有 MAV 的小鼠中
,黑色素瘤保護(hù)在dermis中持續(xù)存在
,并防止肺部靜脈注射 (i.v.) 再激發(fā)
。 皮膚腫瘤保護(hù)由皮膚中的 T rm細(xì)胞提供
。
為了識別其他組織中的腫瘤抗原特異性 CD8 +T 細(xì)胞,在 MAV 誘導(dǎo)之前引入了 10 4個初始 pmel 細(xì)胞的示蹤population。 這些sentinel pmel 細(xì)胞反映了 MAV 小鼠的內(nèi)源性 CD8 +T 細(xì)胞反應(yīng)
。
在腫瘤切除當(dāng)天評估啟動,抗原經(jīng)歷 (CD44 hi ) pmel 細(xì)胞已經(jīng)分布在整個組織中
。 正如預(yù)期的那樣
,在皮膚中檢測到最高的 pmel 比例。 然而
,pmel 細(xì)胞也在肺
、肝和淋巴結(jié)中大量積累。 四十五天后
,整個組織中的記憶群仍然很明顯
。 在灌注的肺和肝臟中
,體內(nèi) mAb 染色揭示了實質(zhì)和血管相關(guān) pmel 記憶群的存在。 相對于啟動
,脾
、肺和肝臟的記憶反應(yīng)收縮,盡管它們在 LN 中保持不變
,并在自身免疫性皮膚中膨脹
。 因此,
在存在皮膚局部自身免疫的情況下,在宿主淋巴組織和內(nèi)臟器官中形成了強(qiáng)大的腫瘤特異性 T 細(xì)胞記憶 。
然后,使用 CD103 + CD69 + CD62L lo皮膚 T rm細(xì)胞作為參考population評估了記憶時組織定位的 pmel 細(xì)胞的表型
。 雖然 CD103 和 CD69 在皮膚的 pmel 細(xì)胞上表達(dá)最強(qiáng)
,但它們在 LN 中也高度表達(dá)。 脾臟
、肺和肝臟中的 Pmel 細(xì)胞也表達(dá) CD103 和 CD69
,但水平低于皮膚或淋巴結(jié)。 CD62L 在所有組織中的 pmel 細(xì)胞中基本上不存在
,證實該模型中不存在穩(wěn)健的 Tcm compartment
。 CD103 + CD69 + CD62L loT rm表型是 MAV 環(huán)境中 pmel 細(xì)胞所獨有的,因為它與過繼轉(zhuǎn)移之前的幼稚 pmel 細(xì)胞不同
,并且與在表達(dá) gp100 的單純皰疹病毒感染背景下產(chǎn)生的 pmel 記憶群不同 . 因此
,
腫瘤特異性記憶 T 細(xì)胞在所有組織位置表達(dá) T rm標(biāo)志物,盡管水平不同 。
為了識別不同位置的腫瘤特異性 T 細(xì)胞之間的差異 ,從不同組織中分選 pmel 細(xì)胞并通過bulk RNA-seq 進(jìn)行分析 。
對組織間表達(dá)差異最大的轉(zhuǎn)錄物的分析揭示了組織特異性轉(zhuǎn)錄特征 。皮膚中的 Pmel 細(xì)胞表達(dá)最高水平的 Atf3
、Zfp36 和 Fabp4/5,后者對于皮膚中的 T rm代謝至關(guān)重要
。另一方面
,來自肺的 pmel 細(xì)胞表達(dá) Gzma、Itgax (CD11c) 和 Fabp3
。這與肝臟形成對比
,肝臟中細(xì)胞表達(dá) Fabp1 和 Fabp7,前者促進(jìn)肝臟中的 T rm細(xì)胞維持
。來自 LN 的 pmel 細(xì)胞表達(dá)與 IL-7 信號(例如
,Il7r、Stat5a 和 Bcl2)和 1 型 IFN 信號(例如
,Stat1 和 Irf3)相關(guān)的轉(zhuǎn)錄本
。在啟動/效應(yīng)時間點取自 LN 的效應(yīng) (Teff) pmel 細(xì)胞中未觀察到這種特征
,表明它是記憶所獨有的。因此
,
克隆相同的記憶 T 細(xì)胞群采用基于其占據(jù)組織的獨特基因表達(dá)譜 。
為了更好地了解組織內(nèi)記憶 T 細(xì)胞亞群的分化,關(guān)注與 T rm 、激活/效應(yīng)子和 Tcirm 亞群相關(guān)的轉(zhuǎn)錄本 。對于標(biāo)記,初始 pmel 細(xì)胞或腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞 (TIL) 為低轉(zhuǎn)錄本或缺失轉(zhuǎn)錄本提供了T rm 參考
。正如預(yù)期的那樣
,來自皮膚的 pmel 細(xì)胞表現(xiàn)出 T rm轉(zhuǎn)錄本的顯著表達(dá),因此缺乏大多數(shù) Tcirm 轉(zhuǎn)錄本
,而這些轉(zhuǎn)錄本由對照naive (CD44lo) pmel 細(xì)胞高度表達(dá)
。皮膚 pmel 細(xì)胞也表達(dá)了高水平的激活/耗竭轉(zhuǎn)錄本,這些轉(zhuǎn)錄本在 TIL 中高度表達(dá)
。這與來自脾臟的 pmel 細(xì)胞不同
,后者表達(dá)較低水平的大多數(shù) T rm和激活/耗竭轉(zhuǎn)錄本,同時表達(dá)高水平的幾種 Tcirm 轉(zhuǎn)錄本
。另一方面
,肺、肝和淋巴結(jié)中的 pmel 細(xì)胞通過已知特征不太清楚
。盡管這些population中的每一個都表達(dá)了高水平的多個 T rm標(biāo)記
,但它們同時表達(dá)了中等水平的激活/耗竭標(biāo)記和中等或高水平的幾個 Tcirm 轉(zhuǎn)錄本。因此
,
即使在單個組織位置,腫瘤特異性記憶 T 細(xì)胞的異質(zhì)population也存在于克隆一致的population中 。
為了最終確定單個組織中 T rm和 Tcirm subset的存在
,進(jìn)行了共生研究
。 含有記憶 pmel 示蹤劑population的 MAV 供體小鼠與具有同類標(biāo)記的 MAV 受體共生結(jié)合 14 天。 這足以建立血管吻合
,在第 30 天時不會進(jìn)一步增加
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?紤]到總 CD8 +T 細(xì)胞
,初始 (CD44 lo ) 和記憶 (CD44 hi ) compartments的平衡在連體小鼠的脾臟、LN 和肺中都很明顯
。 盡管有大量的內(nèi)源性 T rmpopulation
,但肝臟也達(dá)到了平衡。 皮膚 CD8 +T 細(xì)胞未能平衡
,這與受白癜風(fēng)影響的皮膚中存在 T rm細(xì)胞一致
。
正如預(yù)期的那樣
,專注于 Ag 特定的 pmel population,在皮膚中沒有觀察到平衡
。 然而
,脾臟中的 pmel 細(xì)胞完全平衡,表明它們的身份為 Tcirm
,這與它們通過bulk RNA-seq 表達(dá)的組織出口分子一致
。 相比之下,肺 pmel 細(xì)胞僅部分平衡
,表明它們包含 Tcirm 和 T rmsubset
。 此外,再循環(huán)肺population的表型主要是 CD103loCD62Llo
,與這些細(xì)胞是 Tem 一致
。 受體小鼠肝臟中的 Pmel 種群小于供體,表明 Tcirm 細(xì)胞在肝臟中普遍存在
,但不排除 T rm亞群的存在
。
總之,這些數(shù)據(jù)表明腫瘤特異性 T rm和 Tcirm 細(xì)胞的組合占據(jù)了 MAV 小鼠的內(nèi)臟器官 。
出乎意料的是,共生研究進(jìn)一步揭示了 LN 中存在大量腫瘤特異性 T rmpopulation 。大多數(shù) pmel 細(xì)胞未能在腹股溝淋巴結(jié)中平衡
,并保留在具有 CD103 hi CD62L low表型的供體中
。在 LN 中僅檢測到少量再循環(huán)部分,其特征在于 CD103 lo CD62L hi/lo表型
。 LN T rm種群隨著時間的推移是穩(wěn)定的
,這表明即使在 30 天的共生之后也達(dá)到最小平衡。使用naive受體交替進(jìn)行聯(lián)體共生導(dǎo)致類似的結(jié)果
,
表明受體小鼠的白斑病既不阻止也不促進(jìn) pmel T 細(xì)胞駐留或再循環(huán) 。所有引流皮膚的 LN 都含有 pmel T rm群,
而腸系膜 LN 完全缺乏 pmel 細(xì)胞,這表明靠近皮膚可能對 LN 中的 T rm建立很重要
。在引流先前腫瘤切除部位的 RLN 中觀察到最大的population。在這里
,大多數(shù) pmel 細(xì)胞是 T rm
,但也有少量的再循環(huán)細(xì)胞群。
這些研究揭示了以前未被重視的腫瘤特異性 T rm細(xì)胞群的存在,這些 T rm細(xì)胞在 LN 中持久存在
。
為了更好地表征 T rm和 Tcirm population的異質(zhì)性,使用 10X 平臺通過單細(xì)胞 RNA 測序 (scRNA-seq) 分析從不同組織中分選的 pmel T 細(xì)胞。 Pmel 細(xì)胞根據(jù)它們的起源組織清晰地聚集在一起,除了一個包含來自所有組織的細(xì)胞的混合小cluster
。一般來說,scRNA-seq 的標(biāo)記表達(dá)與流式細(xì)胞術(shù)和批量 RNA-seq 一致
。正如預(yù)期的那樣
,來自皮膚的細(xì)胞表達(dá) T rm標(biāo)記(例如,Itgae
、Cd69
、CXCR6 和 NR4A1)并且缺乏 Tcirm 標(biāo)記(例如,Klf2 和 S1pr1)
。根據(jù) Stmn1
、Mki67 和 Mcm3 等基因的表達(dá)推斷,混合cluster包含增殖細(xì)胞
。來自皮膚和肝臟的細(xì)胞各自形成單一的同質(zhì)cluster
。從皮膚中分離出的 pmel 細(xì)胞重新聚集幾乎沒有異質(zhì)性,所有細(xì)胞都具有 T rm特征
,與它們的共生行為一致
。然而,肝臟的重新聚類揭示了兩個通過 Klf2 表達(dá)區(qū)分的cluster
,表明肝臟中同時存在 Tcirm 和 T rm亞群
。
即使聚集在更大的數(shù)據(jù)集中,肺和淋巴結(jié)中的 Pmel T 細(xì)胞也是異質(zhì)的 。 Lung 包含三個clusters
,Lung_1 和 Lung_2 均表達(dá) Tcirm 相關(guān)轉(zhuǎn)錄本 S1pr1 和 Klf2,以及高水平的 Gzma 和 Gzmb
。 較小的 Lung_3 cluster表達(dá) Bcl2
、Bbc3、Pim2 和 Ddit3
,類似于最近報道的肺氣道 T rm 特征
。 因此,與共生數(shù)據(jù)一致
,
肺具有轉(zhuǎn)錄不同的 T rm和 Tcirm populations 。 值得注意的是,肺和肝 Tcirm 樣細(xì)胞群在轉(zhuǎn)錄上是不同的
,這表明它們并不代表來自血液的污染物
,而
是 Tcirm 細(xì)胞與組織相互作用到一定程度改變了它們的轉(zhuǎn)錄譜 。
LN 還包含三個cluster
。 LN_1 是最小的
,表達(dá) Cd28、Klf2
、Slamf6
、Tcf7 和 Tox,但缺乏 Itgae
,與循環(huán) Tscm 樣或祖細(xì)胞耗竭細(xì)胞一致
。 相比之下,較大的 LN_2 和 LN_3 cluster具有高 Itgae 和 Cxcr6 以及低 Klf2 和 S1pr1
,使它們與 LN Trm cluster對齊
。 與皮膚 Trm 細(xì)胞不同,LN Trm 細(xì)胞缺乏 Nr4a1
、Fos 和 Tnf
,而是表達(dá)高 Il7r、Lta 和 Cxcr3
。 有趣的是
,LN_2 與 LN_3 僅通過與 1 型 IFN 信號相關(guān)的轉(zhuǎn)錄本的表達(dá)來區(qū)分,這與大量 RNA-seq 數(shù)據(jù)一致
,并表明 LN_2 是暴露于 1 型 IFN 的 Trm 亞群
。
因此,在 LN 中的腫瘤特異性記憶 T 細(xì)胞克隆群中存在轉(zhuǎn)錄異質(zhì)性 。
為了識別組織中記憶clusters之間的轉(zhuǎn)錄相似性
,
使用 Monocle 進(jìn)行偽時間排序 。
populations形成了三個不同的分支 ,肺和肝在很大程度上重疊
,與皮膚或 LN 不同 。
Based on distance and trajectories, the main LN Trm cluster (LN_3) appeared most similar to skin Trm cells, with the LN Tcirm cluster being more distinct 。 然而
,
基于 RNA 速度分析,皮膚和 LN Trm populations之間不存在明顯的分化關(guān)系。 因此
,雖然 LN 和皮膚population共享多個特征,但 LN Trm 細(xì)胞是轉(zhuǎn)錄上不同的記憶populations
。
在先前腫瘤切除的 RLN 引流部位內(nèi)更仔細(xì)地檢查了腫瘤特異性 T 細(xì)胞的定位和表型特征
。 RLN 的免疫熒光顯微鏡顯示 pmel T 細(xì)胞定位在 T 細(xì)胞區(qū)內(nèi),類似于naive和 Tcm 細(xì)胞
。 然而
,在包膜下竇中表達(dá) CD169 的巨噬細(xì)胞附近的cluster中也觀察到細(xì)胞,這與病毒感染模型中的 LN Trm 定位一致
。
T 細(xì)胞區(qū)和包膜下竇內(nèi)的 Pmel 種群表達(dá) CD103,表明 Trm 種群在整個 LN 中的分布
。
基于測序和共生數(shù)據(jù),
LN Trm 細(xì)胞通過 CD103 表達(dá)與其 LN Tcirm 對應(yīng)物區(qū)分開來 。 為了定義額外的表型特征
,分析了表征來自 scRNA-seq 數(shù)據(jù)的 LN Trm cluster的標(biāo)記的表面表達(dá)。 IL-7R (CD127)
、CXCR6 和 CXCR3 的顯著更高表面表達(dá)將 CD103 +Trm 細(xì)胞與 LN 中的 CD103- Tcirm 對應(yīng)物區(qū)分開來
。 為了解決這些亞群之間功能性的潛在差異,在 MAV 誘導(dǎo)之前
,小鼠被過繼轉(zhuǎn)移了表達(dá) IRES-eYFP IFNg 報告基因的 pmel 細(xì)胞
。 引人注目的是,對未再刺激細(xì)胞的快速離體分析表明
,
盡管 CD103 - Tcirm 亞群中明顯不存在,但 IFNg 在 LN 中的 CD103 +Trm 細(xì)胞中的表達(dá)一致高 。
這些數(shù)據(jù)突出了 LN Trm 細(xì)胞作為表型和功能不同的腫瘤特異性 T 細(xì)胞群,準(zhǔn)備在 LN 內(nèi)發(fā)揮效應(yīng)子功能 。
白癜風(fēng)與轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者的持久免疫治療反應(yīng)和良好預(yù)后密切相關(guān) 。因此
,患有 MAV 的小鼠在真皮和肺中維持針對黑色素瘤再攻擊的長期保護(hù)性免疫
。
為了確定該模型中保護(hù)性記憶的完整程度,在原發(fā)腫瘤切除后至少 30 天 ,通過多種途徑進(jìn)行 B16 黑色素瘤再激發(fā)
。為了僅評估宿主內(nèi)源性免疫,這些再攻擊研究中未使用 pmel 細(xì)胞
。除了表現(xiàn)出強(qiáng)大的 CD8 +T 細(xì)胞介導(dǎo)的對尾靜脈再攻擊的保護(hù)作用
,尾靜脈再攻擊會在肺中產(chǎn)生類似轉(zhuǎn)移的疾病,MAV 小鼠還通過門靜脈途徑獲得顯著保護(hù)
,防止再攻擊
,門靜脈途徑在肝臟中播種黑色素瘤。此外
,還針對在先前腫瘤生長部位直接注入 RLN 中的黑色素瘤細(xì)胞提供保護(hù)
。與肺部一樣,LN 中的腫瘤保護(hù)是由 CD8 +T 細(xì)胞介導(dǎo)的
,并且在接種多達(dá) 50,000 個 B16 細(xì)胞后觀察到
。因此,
攜帶 MAV 的小鼠在內(nèi)臟器官和 RLN 內(nèi)持續(xù)對黑色素瘤提供廣泛的保護(hù) 。
考慮到發(fā)現(xiàn)肺和 LN 都含有異質(zhì)性的 Trm 和 Tcirm 細(xì)胞群 ,目前尚不清楚這些細(xì)胞群中的哪一個在每個位置介導(dǎo)了長壽命的保護(hù)性免疫。為了解決這個問題
,將帶有 MAV 的小鼠與幼稚的受體共生化
,以使 Tcirm 平衡 14 天
。然后在同一天通過手術(shù)將小鼠分開并單獨重新攻擊,通過尾靜脈或直接進(jìn)入 RLN 中的 B16 細(xì)胞
。再次嘗試后共生化供體和受體小鼠的肺對靜脈注射表現(xiàn)出類似的抵抗力
,
說明 Tcirm 細(xì)胞足以針對肺部轉(zhuǎn)移樣疾病的保護(hù)性免疫 。這也說明保護(hù)性 Tcirm populations可以有效地轉(zhuǎn)移到?jīng)]有白斑的受體
。無論如何
,在共生受體小鼠中不存在對 LN 再攻擊的保護(hù)
,這表明 RLN 中的腫瘤保護(hù)需要 Trm 細(xì)胞
。因此,
Tcirm 和 Trm 細(xì)胞共同為轉(zhuǎn)移部位的黑色素瘤提供保護(hù),LN Trm 細(xì)胞為 RLN 內(nèi)的黑色素瘤生長提供了屏障 。
為了明確確定人類中 LN Trm populations的存在,對來自轉(zhuǎn)移性疾病患者手術(shù)收獲的黑色素主要參與的 LN 的 T 細(xì)胞進(jìn)行了 scRNA-seq 和配對 scTCR-seq
。 對分選的人類 CD8 +T 細(xì)胞的分析揭示了四個轉(zhuǎn)錄cluster
,其中一個 (HuLN_1) 表現(xiàn)出 Trm 細(xì)胞的顯著特征。 此外
,該樣本中擴(kuò)增最多的前五個克隆型富集在 Trm cluster中
,表明這些人 LN Trm 細(xì)胞已經(jīng)進(jìn)行了克隆擴(kuò)增。
這些結(jié)果共同證實了患者中 LN Trm populations的存在 。
研究 LN Trm 細(xì)胞在轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者中的潛在預(yù)后意義
,基于 pmel LN Trm cluster中相對于其他人群表達(dá)差異最大的基因產(chǎn)生了轉(zhuǎn)錄特征。生成皮膚-Trm 和肺-T CIRCM特征用于比較
。然后使用這些特征來推斷來自癌癥基因組圖譜 (TCGA) 的黑色素瘤樣本中記憶性 T 細(xì)胞的富集
。評估 TCGA 中的所有黑色素瘤樣本,所有三個特征都具有顯著的預(yù)后價值
。然而
,當(dāng)僅分析 RLN 轉(zhuǎn)移性黑色素瘤標(biāo)本時,LN-Trm 特征的富集提供了最強(qiáng)的預(yù)后益處
,LN-T rmhi患者的中位總生存期比具有其他特征的隊列長至少 670 天
。這種相關(guān)性在兩個獨立的黑色素瘤 RLN 轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)集中得到證實,即使從特征中排除 CD8 +T 細(xì)胞特異性基因(Cd8a
、Cd8b1
、Cd3g、Cd3e 和 Trav7-4)也沒有改變
。此外
,通過 Cox 多變量分析,LN Trm 特征的富集是轉(zhuǎn)移性黑色素瘤標(biāo)本中唯一重要的保護(hù)特征
。
因此 ,Trm populations存在于黑色素瘤浸潤的 LN 中
,它們的轉(zhuǎn)錄特征獨特地預(yù)測了患者的更好結(jié)果 。
產(chǎn)生持久的宿主范圍抗癌免疫是該領(lǐng)域的基本目標(biāo)
。 最近對患者進(jìn)行免疫治療的成功表明
,這種結(jié)果是可能的,
但癌癥會轉(zhuǎn)移到不同的組織位置,并且 T 細(xì)胞必須能夠進(jìn)入、占據(jù)并在這些環(huán)境中發(fā)揮作用 。 本研究為支持這些功能的 T 細(xì)胞多樣性提供了新的見解
。 通過產(chǎn)生循環(huán)和組織駐留記憶subsets
,
克隆相同的 CD8 +T 細(xì)胞群形成一個巨大的網(wǎng)絡(luò),賦予整個宿主保護(hù)性免疫 。 分析闡明了引流 LN 內(nèi)腫瘤排斥的鮮為人知的現(xiàn)象
,我們表明 Trm 細(xì)胞是早期轉(zhuǎn)移的這個關(guān)鍵部位腫瘤免疫的主要介質(zhì)。
我們的研究證明了結(jié)合表型分析、轉(zhuǎn)錄組學(xué)和體內(nèi)功能分析的關(guān)鍵價值,以揭示離散記憶 T 細(xì)胞亞群的身份 。只有通過聯(lián)體共生
、流式細(xì)胞術(shù)和單細(xì)胞 RNA-seq 的組合
,我們才能確定和有效地辨別記憶 T 細(xì)胞亞群的特性。盡管之前人們認(rèn)識到 Trm 細(xì)胞根據(jù)組織位置采用獨特的特征
,但我們的研究揭示了這些精確的變化
,
并表明它們可以由腫瘤特異性 T 細(xì)胞的克隆群產(chǎn)生 。單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)揭示了宿主范圍內(nèi)抗腫瘤反應(yīng)的異質(zhì)性
。腫瘤特異性 Trm 細(xì)胞在 LN 中形成了一個離散的記憶群
,具有獨特的轉(zhuǎn)錄特性。這些特性具有預(yù)后意義
,例如它們具有預(yù)測具有 RLN 轉(zhuǎn)移的黑色素瘤患者生存的卓越能力
。由于先前對 LN Trm 反應(yīng)的研究僅限于病毒感染的環(huán)境,我們在這里的工作顯示了這種現(xiàn)象在腫瘤免疫和自身免疫中的重要方面
。除了它們的 CD69 + CD62L lo表型外
,腫瘤特異性 LN Trm 細(xì)胞在高 Itga1 和 Xcl1 和低 Sell、S1pr1
、Klf2 和 Nr4a1 的表達(dá)方面與病毒特異性 LN Trm 相似
。 LN Trm population也由高 Itgae 和 Cxcr6 表達(dá)定義,這在 Beura 等人中未觀察到
。阿爾
。但在來自 HIV 患者的 CD69 +LN Trm 細(xì)胞中很突出。
皮膚中克隆相同的 Trm 細(xì)胞與皮膚引流 LN 之間的關(guān)系仍有待辨別
。雖然與皮膚 Trm 細(xì)胞共享許多特征
,但 LN Trm 細(xì)胞缺乏 AP-1 家族
、Nr4a 家族和 Fabp4/5 轉(zhuǎn)錄本的表達(dá)。相反
,它們表達(dá)了高水平的 IL-7R(已知它支持記憶性 T 細(xì)胞維持)和 1 型 IFN 信號的標(biāo)記物
,后者可以通過增加 CD69 的表達(dá)來促進(jìn)組織駐留。
作者之前的研究表明,LN 和皮膚中的記憶 T 細(xì)胞維持具有不同的特性
,因為后者需要 CD103 表達(dá),而前者不需要
。無論如何
,目前的研究不排除 LN 和皮膚compartments之間通過逆行遷移的潛在通信,眾所周知
,逆行遷移在病毒感染模型中維持 LN Trm 種群
。雖然我們沒有觀察到 LN Trm 細(xì)胞在結(jié)合 30 天后達(dá)到平衡
,但在自身免疫過程中可能會在幾個月內(nèi)通過淋巴管實現(xiàn)更漸進(jìn)的平衡
。此外,LN Trm 細(xì)胞與 LN 中的小群 CD103-Tcirm 細(xì)胞共存
,后者不產(chǎn)生 IFNg
,并表現(xiàn)出更類似干細(xì)胞或祖細(xì)胞耗盡的狀態(tài)。更好地了解 LN 和皮膚中這些腫瘤特異性區(qū)室之間的關(guān)系應(yīng)該更好地了解我們對區(qū)域抗腫瘤免疫的理解
。
根據(jù)先前的工作查看目前的研究
,腫瘤抗原的性質(zhì)可能是 LN Trm 生成的重要因素。我們之前表明 MAV 是形成針對 LN 中共享黑色素瘤/黑色素細(xì)胞抗原的記憶所必需的
。雖然之前的工作沒有根據(jù) Trm 標(biāo)記區(qū)分 LN population
,但我們現(xiàn)在認(rèn)識到這些依賴白斑的population是 Trm 細(xì)胞。相比之下
,針對 B16 表達(dá)的 OVA(一種模型腫瘤特異性抗原)的 T 細(xì)胞在 LN 中發(fā)育成常規(guī)的 CD62Lhi 記憶 T 細(xì)胞
。黑色素細(xì)胞抗原被 MAV 小鼠 LN 中的 T 細(xì)胞持續(xù)感知,并且可以維持 LN Trm 種群
。
LN Trm population可能反過來使自身免疫性白癜風(fēng)持續(xù)存在,盡管這仍有待探索。盡管慢性抗原暴露,CD8 +T 細(xì)胞可以抵抗自身免疫的衰竭。人們可能推測抗原指導(dǎo) Trm 細(xì)胞在 LN 內(nèi)的定位,因為 pmel Trm 細(xì)胞聚集在 SCS 中,其中抗原由 APC 交叉呈遞
。值得注意的是,腫瘤抗原交叉呈遞和早期轉(zhuǎn)移性侵襲都發(fā)生在 SCS 內(nèi)
。將需要涉及自發(fā)轉(zhuǎn)移小鼠模型的研究來證明 Trm 細(xì)胞可防止真正轉(zhuǎn)移到 SCS
。然而
,我們發(fā)現(xiàn) Trm 細(xì)胞駐留在這個空間表明它們在戰(zhàn)略上定位這樣做。
我們對初始抗原接觸位點遠(yuǎn)端器官中持久黑色素瘤保護(hù)的鑒定改進(jìn)和擴(kuò)展了腫瘤特異性記憶 T 細(xì)胞反應(yīng)作為組織受限的概念
。 與 LN 相比
,肺中的腫瘤保護(hù)是由該組織中的 Tcirm 細(xì)胞群介導(dǎo)的。 肺黑色素瘤保護(hù)中對 Tcirm 細(xì)胞的要求可能反映了腫瘤細(xì)胞引入該器官的機(jī)制
,這是通過 Tcirm 細(xì)胞更普遍的靜脈途徑發(fā)生的
。
由于肺 Trm 細(xì)胞通常占據(jù)氣道,因此它們可能更適合針對原發(fā)性肺癌的免疫 。 聯(lián)體共生與門靜脈注射手術(shù)相結(jié)合的技術(shù)挑戰(zhàn)排除了我們對肝臟中這種現(xiàn)象的研究
,盡管我們可以推測 Tcirm population廣泛介導(dǎo)了針對黑色素瘤轉(zhuǎn)移到內(nèi)臟器官的免疫。
生活很好,有你更好
黑色素瘤復(fù)發(fā)怎么治療效果好 生物免疫治療有優(yōu)勢求答案
放化療
,雖可有效控制黑色素瘤轉(zhuǎn)移的癥狀,但放化療的毒副作用很大
,尤其是體質(zhì)弱的患者或是老年患者無法承受
,治療效果不理想。
黑色素瘤復(fù)發(fā)怎么治療效果好
,生物免疫治療的出現(xiàn)
,為無數(shù)黑色素瘤患者解除了病痛的折磨,令黑色素瘤患者獲得了新生
。 生物免疫治療是從患者體內(nèi)采集少量外周血
,經(jīng)體外分離培養(yǎng)后獲取到更加高效和特異的具有抗腫瘤特異性的殺傷細(xì)胞,然后回輸?shù)交颊唧w內(nèi)