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大家好，今天跟大家分享一篇題Multimodal immune phenotyping reveals microbial-T cell interactions that shape pancreatic cancer（多模式免疫表型揭示了形成癌癥的微生物-T細胞相互作用）腫瘤微環(huán)境(TME)是一個復雜的生態(tài)系統(tǒng)，由細胞外基質(zhì)和不同的惡性和非惡性細胞群組成，其中不同成分之間的相互作用調(diào)節(jié)腫瘤進展和對治療的反應。 01 研究背景 微生物是腫瘤微環(huán)境不可或缺的組成部分。然而，微生物存在的決定因素仍然不明確。在這里，使用空間分析技術(shù)，我們表明細菌和免疫細胞的異質(zhì)性在空間上是耦合的。胰腺癌的小鼠模型概括了在人類中觀察到的免疫-微生物空間耦合。 不同的腫瘤內(nèi)生態(tài)位由 T 細胞定義，富含 T 細胞和缺乏 T 細胞的區(qū)域分別顯示出與免疫活性和靜止表型相關(guān)的獨特細菌群落，但獨立于腸道微生物組。腫瘤內(nèi)細菌的耗竭會減緩 T 細胞貧乏腫瘤中的腫瘤生長，并改變富含 T 細胞的腫瘤中髓系細胞和 B 細胞的表型和存在，但不會影響 T 細胞浸潤。 相反，T 細胞耗竭會破壞腫瘤的免疫狀態(tài)并減少腫瘤內(nèi)細菌。我們的結(jié)果建立了癌癥中微生物和 T 細胞之間的耦合，其中空間定義的免疫微生物群落對腫瘤生物學產(chǎn)生不同的影響。 見圖一 人類實體瘤中的微生物分布在空間上是異質(zhì)的，并與 CD8 T 細胞浸潤相結(jié)合。  圖一 （A） CK19（綠色）、LPS（紅色）和細胞核（DAPI，藍色）（上行）的免疫熒光 （IF） 圖像和 LPS 的熱圖（下行）。比例尺，2 毫米。 （B 和 C）LPS 差（左）和富 LPS（右）區(qū)域的 IF 圖像。比例尺，200 μm。 （D） LPS 的空間方差。 （E） LPS 在 CK19 腫瘤細胞（黃色）和基質(zhì)細胞（紫色）中的分布。+ （F） 研究設(shè)計。 （G） LPS 的定量。CD20（從 7 個 PDAC 標本中匯集的 CD20 貧巢為 n = 56，富含 CD20 的巢為 n = 11），CD68（從 8 個 PDAC 標本中匯集的 CD68 貧巢為 n = 43，富含 CD68 的巢為 n = 28）和 FOXP3（從 9 個 PDAC 標本中匯集的 FOXP3 貧巢為 n = 49，富含 FOXP3 的巢為 n = 16）。比例尺，100 μm。 （H） CD8（黃色）、腫瘤細胞（綠色，CK19）、LPS（紅色）和細胞核（藍色，DAPI）的 IF 圖像。比例尺，100 μm。 （I） PDAC 腫瘤巢中 LPS 的定量（左;從 10 個 PDAC 標本中匯集的 CD8 貧巢巢 n = 110，富含 CD8 的巢 n = 39）。 （J） LUAC 腫瘤巢中 LPS 的定量（右;從 10 個 LUAC 標本中匯集的 CD8 貧巢 n = 100，富含 CD8 的巢 n = 50）。 對于 （D） 和 （E），PDAC 為 n = 9，LUAC 為 n = 9。使用雙尾 Mann-Whitney 檢驗 （E、G、I 和 J） 計算統(tǒng)計顯著性。數(shù)據(jù)表示為小提琴圖（中心線、中位數(shù)、頂線和底線、上四分位數(shù)和下四分位數(shù)）和散點圖（均值 ± SD）。PDAC，胰腺導管腺癌;LUAC，肺腺癌;NS，不顯著。 見圖二  圖二 （A） （B）–（D） 的研究設(shè)計（冷巢 n = 185，熱巢 n = 77，從 16 個標本中匯集）。 （B） CD8（黃色）、CD68（棕色）、腫瘤上皮（藍綠色，CK19）、FOXP3（紫色）和細胞核（藍色，蘇木精）的圖像。比例尺，1 mm（頂部）和 50 μm（底部）。 （C） CD8（左）、FOXP3（中）和 CD68（右）細胞的定量。+++ （D） CD8 細胞與 FOXP3 細胞的比率。++ （E） （F） 和 （H）–（J） 的研究設(shè)計。 （F） 主成分分析（1 個標本的熱和冷腫瘤巢 n = 5）。 （G） 16S rRNA 水平（來自 3 個患者標本的冷熱腫瘤巢 n = 14）。 （H 和 I）熱圖（H）和富集評分（I），用于熱和冷基質(zhì)中與細菌反應相關(guān)的基因的相對表達（GO：0009617）。 （J） DEGs 火山圖。 （K） CD8（黃色）、PIGR（紫色）和細胞核（藍色、蘇木精）的多重免疫組織化學圖像。 （L） PIGR 的定量（從 7 個標本中匯集的冷巢 n = 49 和熱巢 n = 46）。 （M） CD8（藍綠色）、CD20（黃色）、CD74（紫色）和細胞核（藍色、蘇木精）的多重免疫組織化學圖像。 （N） CD74 的定量（從 10 個標本中匯集的冷巢 n = 71 和熱巢 n = 45）。 （O） 細胞標志物和蛋白質(zhì)總結(jié)。 對于 （K） 和 （M），比例尺為 2 mm（左）和 50 μm（右），虛線表示腫瘤上皮。使用雙尾 Mann-Whitney 檢驗計算統(tǒng)計顯著性。數(shù)據(jù)表示為小提琴圖（中心線、中位數(shù)、頂線和底線、上四分位數(shù)和下四分位數(shù)）和散點圖（平均值 + SD 或平均值）。PDAC，胰腺導管腺癌。 見圖三 腫瘤微生物組與小鼠 PDAC 中的 T 細胞浸潤有關(guān)。  圖三 （A） （B）-（D） 的研究設(shè)計（n = 5-6 用于原位注射冷 [69] 和熱 [2838c3] PDAC 細胞的小鼠）。 （B） 腫瘤內(nèi) CD8 和 FOXP3 T 細胞的定量。++ （C） 小鼠熱 PDAC 腫瘤中 CD8 T 細胞的代表性熱圖（左）和 CD8（棕色）、FOXP3（紫色）、腫瘤細胞（黃色，CK19）和細胞核（藍色，蘇木精）的相應多重免疫組化圖像（右）。比例尺，1 毫米和 100 微米（插圖）。+ （D） 冷熱原位腫瘤（左）和糞便（右）中的 16S rRNA 水平。 （E-G）小鼠 （每組 n = 3-5） 原位注射冷 （n = 3） 和熱 （n = 2） PDAC 細胞系。熱圖 （F） 中顯示的免疫和細菌決定因素的主成分分析 （E）。（G） 相關(guān)圖。 （H） （I）–（M） 的研究設(shè)計（對于原位注射冷 [69] 和熱 [2838c3] 腫瘤細胞的小鼠，n = 6）。 （I） 主成分分析。 （J-M）火山圖。 數(shù)據(jù)代表三個獨立實驗 （B-D） 或兩個獨立實驗 （H-M）。使用雙尾 Mann-Whitney 檢驗 （B 和 D） 計算統(tǒng)計顯著性。數(shù)據(jù)表示為散點圖（均值 ± SD）。FDR，錯誤發(fā)現(xiàn)率;NS，不顯著。 見圖四 腫瘤內(nèi)微生物組成和多樣性區(qū)分富含 T 細胞和缺乏 T 細胞的腫瘤。  圖四 （A） （B）–（I） 的研究設(shè)計（分別為 n = 5、5 和 6，分別用于原位注射 PBS、冷 [69] 和熱 [2838c3] PDAC 細胞的小鼠）。 （B） 冷熱腫瘤中革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌的組成百分比。 （C） 線性判別分析。 （D） 屬水平細菌特征的熱圖。 （E） 類和屬級別的分類組成。 （F） 腫瘤的 α 多樣性。 （G） 腫瘤的主坐標分析 （PCoA）。 （H） α - 糞便多樣性。 （I） 糞便的 PCoA。 數(shù)據(jù)代表兩個獨立實驗 （B-I）。使用雙尾 Mann-Whitney 檢驗 （B 和 F） 和 Kruskal-Wallis 檢驗 （C 和 H） 計算統(tǒng)計顯著性。數(shù)據(jù)表示為散點圖（均值 ± SD）。 見圖五  圖五 （A） （B）–（K） 的研究設(shè)計。 （B） 原位注射冷 （69） 腫瘤細胞 （n = 10） 或熱 （2838c3） 腫瘤細胞并接受 （n = 15） 和未 （n = 20） 抗生素治療的小鼠的腫瘤和糞便中的 16S rRNA 水平。 （C 和 D）定量來自接受 （n = 19） 或未使用 （n = 13） 抗生素治療的小鼠的熱腫瘤的 CD3 （C） 和 CD8 和 FOXP3 （D） T 細胞。+++ （E） 原位注射冷 （69） 腫瘤細胞并用 （n = 5） 和不使用 （n = 5） 抗生素治療的小鼠腫瘤中的 16S rRNA 水平。 （F） 定量使用 （n = 5） 和不使用 （n = 5） 抗生素處理的小鼠的冷腫瘤的 CD8 和 FOXP3 T 細胞。++ （G） DEG 的數(shù)量。 （H） 顯示指定基因集中 DEGs 的過代表分析的條形圖。 （I 和 J）第 20 天的腫瘤重量。 （K） 腫瘤內(nèi) CD19 細胞的定量。+ （L 和 M）CD11b F4/80 腫瘤內(nèi)巨噬細胞上 MHC II 類 （L） 和 CD206 （M） 的平均熒光強度 （MFI）。++ 數(shù)據(jù)從兩到三個實驗 （B-D 和 J-M） 中合并，或代表兩個獨立實驗 （E-I）。使用單因素方差分析與 Dunnett 檢驗 （B、L 和 M） 和雙尾 Mann-Whitney 檢驗 （C-F 和 I-K） 計算統(tǒng)計顯著性。數(shù)據(jù)表示為散點圖（均值 ± SD）。NS，不顯著。 見圖六 T 細胞促進腫瘤內(nèi)微生物的積累，而不影響微生物組成。  圖六 （A） （B）–（H） 的研究設(shè)計。 （B） mRNA 測序數(shù)據(jù)的主成分分析。 （C） 與細菌反應相關(guān)的基因相對表達的富集評分 （GO：0009617）。 （D-F）原位注射冷 （69） 腫瘤細胞 （n = 10） 或熱 （2838c3） 腫瘤細胞并用 （n = 20） 或無 （n = 12-13） 抗 CD4/CD8 抗體處理的小鼠，第 20 天 （D） 和腫瘤 （E） 和糞便 （F） 中 16S rRNA 水平。 （G） 屬水平的分類組成。 （H） 腫瘤的 PCoA。 （I） 腫瘤的α多樣性。 02 研究結(jié)論 在這項研究中，我們將空間分析技術(shù)與臨床相關(guān)的小鼠模型相結(jié)合，以詢問微生物和免疫細胞在定義癌癥空間異質(zhì)性中的因果關(guān)系。我們表明，人和小鼠胰腺腫瘤內(nèi)微生物和免疫群落之間的非隨機耦合塑造了不同腫瘤內(nèi)生態(tài)位的生物學特性。腫瘤中的微生物-T 細胞偶聯(lián)由 T 細胞而不是腫瘤內(nèi)微生物協(xié)調(diào)。此外，這種關(guān)系獨立于腸道微生物組，腸道微生物組雖然因腫瘤發(fā)展而改變，但并不是 T 細胞浸潤到腫瘤或腫瘤內(nèi)微生物多樣性和組成的決定因素。 好了，今天的文獻解讀就到這兒來，我們下期再見！如果你正在開展臨床研究.需要方案設(shè)計.數(shù)據(jù)管理. 數(shù)據(jù)分析等支持.也隨時可以聯(lián)系我們。 |
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