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腫瘤相關(guān)巨噬細胞（Tumor-Associated Macrophages, TAMs）在腫瘤的發(fā)生、新血管生成、免疫抑制和轉(zhuǎn)移等方面發(fā)揮著重要作用，因此越來越受到關(guān)注。小編今天就給大家分享一篇2022年發(fā)表在Journal for ImmunoTherapy of Cancer（IF：12.469）雜志上結(jié)合單細胞及組織數(shù)據(jù)研究表達白介素-10的腫瘤相關(guān)巨噬細胞與肌肉浸潤性膀胱癌預(yù)后及治療關(guān)聯(lián)的文章。
分泌白介素-10（IL-10）的腫瘤相關(guān)巨噬細胞（Tumor-associated macrophages，TAMs）是一種具有特殊功能的細胞亞群，具有明顯的極化狀態(tài)和抑制抗腫瘤免疫應(yīng)答的作用。因此，評估IL-10 TAMs浸潤與臨床結(jié)局、治療應(yīng)答和分子特征的關(guān)聯(lián)具有重要意義，今天介紹的文章就探索了肌肉浸潤性膀胱癌（MIBC）中IL-10 TAMs對免疫微環(huán)境及預(yù)后的潛在影響。研究納入了兩個隊列的表達數(shù)據(jù)、臨床數(shù)據(jù)及突變數(shù)據(jù)，其中隊列一來自復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院，包含128例MIBC患者（ZS隊列）；隊列二包括來自TCGA的391例MIBC患者。研究首先根據(jù)免疫組化對ZS隊列患者的免疫細胞浸潤進行定量，接著采用單細胞RNA測序和流式細胞術(shù)對IL-10 TAMs的功能及與其他免疫細胞的相關(guān)性進行了分析。此外，研究也進行了生存分析和輔助化療（ACT）獲益分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)IL-10 TAMs高浸潤的MIBC全局生存和無復(fù)發(fā)生存較差，但化療應(yīng)答較好。研究也觀察到IL-10 TAMs與耗竭CD8 T細胞、未成熟NK細胞和免疫檢查點表達增加等免疫逃逸性腫瘤微環(huán)境相關(guān)。1.IL-10 TAMs浸潤對MIBC患者不良預(yù)后的預(yù)測價值研究首先探索了IL-10 TAMs在MIBC中的預(yù)后價值。作者在ZS和TCGA隊列中根據(jù)IL-10 TAMs的浸潤情況進行了Kaplan-Meier分析，其中ZS隊列中IL-10 TAMs水平通過雙重免疫組化染色確定，而TCGA隊列則通過相關(guān)基因特征計算。研究發(fā)現(xiàn)ZS和TCGA隊列中總TAMs浸潤不能區(qū)分患者的OS和RFS（圖1A，C），不過IL-10 TAMs浸潤與患者不良預(yù)后顯著相關(guān)（圖1B，1D）。此外，多因素Cox回歸分析也表明IL-10 TAMs浸潤水平是影響患者預(yù)后的獨立風(fēng)險因素。圖1 IL-10 TAMs高浸潤的MIBC患者預(yù)后較差2.IL-10 TAMs浸潤對MIBC患者ACT療效的預(yù)測價值作者在這一部分研究了IL-10 TAMs浸潤對MIBC患者ACT療效的預(yù)測價值。作者首先評估了IL-10 TAMs浸潤與MIBC患者ACT應(yīng)答的關(guān)聯(lián)，結(jié)果在TCGA和ZS隊列中均未觀察到輔助化療獲益（圖2A，B）。接著作者比較了IL-10 TAMs浸潤高和低組中應(yīng)用ACT患者的臨床結(jié)局，結(jié)果如圖2A，B所示，在TCGA和ZS隊列中觀察到應(yīng)用ACT使IL-10 TAMs高浸潤患者生存獲益。圖2 IL-10 TAMs浸潤豐度對輔助化療獲益的預(yù)測價值3.識別IL-10 TAMs浸潤的免疫逃逸微環(huán)境這一部分研究分析了IL-10 TAMs浸潤對MIBC中TME的影響。作者首先基于TCGA隊列的RNA-seq數(shù)據(jù)篩選了IL-10 TAMs浸潤高低組的差異表達基因（DEGs）并進行GO富集分析，結(jié)果觀察到免疫抑制相關(guān)基因在IL-10 TAMs高浸潤組中富集，并參與T細胞增殖和免疫應(yīng)答的負調(diào)控等功能（圖3A），此外免疫檢查點基因也在IL-10 TAMs高浸潤組中上調(diào)（圖3B）。接著研究使用CIBERSORT計算了TCGA隊列中22種細胞的比例，結(jié)果發(fā)現(xiàn)如圖3C所示，高IL-10 TAMs特征與較高水平的免疫抑制細胞和較低水平的活性DC相關(guān)。接著研究對ZS隊列中的腫瘤浸潤免疫細胞進行了免疫組化定量，結(jié)果與TCGA隊列的結(jié)果一致，高IL-10 TAMs浸潤的患者中富集免疫抑制細胞（圖3D）。接著作者使用TCGA RNA-Seq數(shù)據(jù)通過GSEA進一步刻畫了CD8 T細胞和NK細胞的功能狀態(tài)，結(jié)果觀察到它們在IL-10 TAMs高浸潤組中富集（圖3E），且CD8 T細胞的標(biāo)志物與IL-10 TAMs浸潤呈負相關(guān)（圖3F），而CD8 T細胞的耗竭標(biāo)記與IL-10 TAMs浸潤呈正相關(guān)（圖3F）。圖3 IL-10 TAMs浸潤的免疫逃逸微環(huán)境的識別4.在MIBC中通過scRNA-seq識別IL-10 TAMs這一部分研究使用單細胞數(shù)據(jù)對IL-10 TAMs進一步分析。研究首先對6個MIBC樣本和2個癌旁樣本進行了單細胞RNA測序（scRNA-seq）（圖4A），接著識別出11種細胞類型的26個細胞亞群（圖4B）。研究首先發(fā)現(xiàn)IL-10主要表達在巨噬細胞上（圖4C），并初步識別了IL-10 TAMs的特征，接著研究了幾個巨噬細胞標(biāo)志在IL-10 TAMs上的表達，結(jié)果發(fā)現(xiàn)IL-10 TAMs中，M1型巨噬細胞標(biāo)志物顯著下調(diào)，而M2型巨噬細胞標(biāo)志物顯著上調(diào)（圖4D）。接著研究通過SCENIC分析也發(fā)現(xiàn)與IL-10- TAMs相比，IL-10 TAMs中富集了M2巨噬細胞極化的核心轉(zhuǎn)錄因子（圖4E）。接下來研究使用scRNA-seq數(shù)據(jù)進行細胞通訊分析發(fā)現(xiàn)IL-10 TAMs和耗竭CD8 T細胞之間存在密切的相互作用（圖4F），且在與IL-10 TAMs和耗竭的CD8 T細胞相關(guān)的配體受體對中，NKG2D II receptor-MICA在IL-10 TAMs中顯著富集（圖4G）。圖4 在MIBC中通過scRNA-seq識別IL-10 TAMs文章最后一部分對IL-10 TAMs浸潤的分子特征和治療意義進行了介紹。研究首先使用BLCAsubtyping R包及IHC subtyping 方法對TCGA及ZS隊列進行分子分型，結(jié)果觀察到IL-10 TAMs與MIBC分子亞型相關(guān)，在TCGA隊列高IL-10 TAMs浸潤患者中Ba/Sq占比最大，而在IL-10 TAMs低浸潤患者中LumP是主要亞型（圖5A）。研究也發(fā)現(xiàn)IL-10 TAMs浸潤與MIBC的basal亞型相關(guān)，其在ZS和TCGA隊列中均主要分布在IL-10 TAMs高浸潤組。接著研究也觀察到IL-10 TAMs高浸潤組和低浸潤組中MIBC關(guān)鍵基因的突變率不同（圖5A）。隨后，為了評估IL-10 TAMs是否在某些突變的影響下發(fā)揮不同的作用，研究對特定基因突變和非特定基因突變患者的IL-10 TAMs浸潤水平進行了Cox單因素分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)高IL-10 TAMs浸潤在KMT2D突變中為預(yù)后風(fēng)險因素（圖5B）。研究也觀察到在IL-10 TAMs高浸潤組中EGF信號傳導(dǎo)、抗原呈遞和免疫檢查點標(biāo)記評分顯著升高（圖5C）。圖5 IL-10 TAMs浸潤的分子特征和治療意義到這里這篇文章的主要內(nèi)容就介紹完了，文章納入兩個MIBC隊列,重點關(guān)注IL-10 TAMs，在組織及單細胞數(shù)據(jù)中關(guān)注了IL-10 TAMs浸潤水平與患者的臨床結(jié)局、治療獲益及免疫微環(huán)境組成等的關(guān)聯(lián)。文章用到的生存分析、差異分析、功能富集分析及免疫浸潤評估等方法都比較經(jīng)典，簡單易懂，邏輯清晰，是一篇很有參考價值的單細胞結(jié)合組織數(shù)據(jù)進行預(yù)后分析的文章。
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