虽然免疫检查点阻断疗法已被证明在部分癌症中非常成功,但这些疗法的靶点并不存在于大多数乳腺癌中。目前的研究仍不能解释为什么乳腺癌中的免疫检查点表达有限,在这类癌症中如何激活免疫系统仍是一个没有明确答案的问题。尽管在乳腺癌中缺乏可用作治疗靶点的免疫检查点,转录组测序结果显示大部分乳腺癌显示出免疫活性,一半以上的乳腺癌显示出中到高度的淋巴细胞浸润,75%的乳腺癌含有三级淋巴结构(TLS)。
新出现的证据表明,肿瘤细胞外基质 (ECM) 除了在调节肿瘤本身功能和周围基质行为方面的已知作用外,还可能在肿瘤-免疫相互作用中发挥作用。具有高免疫浸润的乳腺肿瘤具有独特的 ECM 特征,并且 T 细胞排斥与特定的 ECM 特征有关。此外,在乳腺肿瘤中发现的少数特定 ECM 或 ECM 相关分子,包括半乳凝素1和3、TGFβ 和层粘连蛋白332与免疫抑制有关,这表明 ECM 和 ECM 相关分子可以在抗肿瘤免疫中发挥调节作用。这些证据提出了靶向调节肿瘤-ECM相互作用,以增强免疫治疗疗效,并增加患者从这些疗法中受益的可能性。此外,既往研究表明EMC中的胶原蛋白会促进 PD-1/PD-L1 抗性,整合素 αVβ6 和 αVβ8 被认为可调节免疫逃避。
尽管一系列的研究表明免疫浸润和肿瘤基质之间存在联系,但尚不清楚 ECM 是否可以直接影响免疫系统清除肿瘤的最终步骤。为了研究ECM底物是否具有控制 T 细胞清除恶性乳腺癌细胞的能力,来自美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究人员对此进行了研究,并将研究成成果“Extracellular matrix modulates T cell clearance of malignant cells in vitro“发表在的Biomaterials杂志上。
在文章中,研究者比较了培养的恶性细胞与来自健康动物的不匹配的 T 细胞的存活率,结果显示虽然纤连蛋白或玻连蛋白促进了有效的肿瘤清除,但胶原蛋白 4 (Col4) 抑制了 T 细胞介导的杀伤。RNAseq 显示 T 细胞相关基因的表达被培养基加入Col4后抑制,免疫抑制细胞因子被培养基加入Col4后上调。体内数据也显示,与 Col4 高剂量区的 T 细胞相比,Col4 贫乏区的 CD8+ T 细胞更可能接触非分裂期肿瘤细胞,提示该基质蛋白可能在乳腺癌的“免疫冷”表型中起关键作用。
为了确定 Col4胶原蛋白与体内 T 细胞功能之间的关系,研究人员对在 BALB/c 同基因宿主中原位生长的 MCC 肿瘤的组织切片进行了PhenoCycler(原CODEX)10个标志物免疫荧光原位成像实验。通过Akoya空间单细胞蛋白组(PhenoCycler)技术观察到 CD4+ 和 CD8a+ T 细胞与肿瘤周围和肿瘤实质中的血管结构高度关联,如 CD4和 CD8a 与 CD31 的共定位所示(图A)。研究发现,平均而言CD4+ 或 CD8+ 细胞比 CD4- 和 CD8- 细胞更高的更倾向于出现在 Col4 染色周围(图B)。进一步通过使用无偏聚类来识别肿瘤内的非T细胞群,研究人员发现了两个 CD31 血管系统群和三个 Ki67 和 MHC 表达不同的肿瘤细胞群(图D和E)。之后进行了空间分析以确定细胞群之间的接触频率(图 G 和 H)。结果发现,与 Col4Hi T 细胞相比,Col4Lo T 细胞更可能显示 Ki-67 染色并且不太可能接触复制的肿瘤细胞,这与转录组测序结果一致。
本研究结合了体外实验与体内实验,应用了转录组测序,Akoya空间单细胞蛋白组技术(PhenoCycler)进行超多重荧光成像以及单细胞测序等多种方法,对细胞外基质对肿瘤-免疫细胞相互作用的影响进行研究,补充了肿瘤微环境研究中细胞外基质作用的研究,为复杂的肿瘤微环境研究提供了新的视野。使用PhenoCycler单细胞原位空间组学技术进行超多重免疫荧光原位成像,可以在组织原位标记多种研究靶标,并对靶标的表达强度,其所代表的细胞亚型的空间位置关系和相互作用进行深入研究。
PhenoCycler空间单细胞蛋白组学
华盈生物提供服务的Akoya的PhenoCycler(原CODEX)技术平台,采用专利的DNA偶联抗体检测技术结合自动化高分辨荧光显微镜,可还原蛋白质和特定细胞在组织中的真实分布。可实现近百种蛋白质的空间原位检测。
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相关文献
1.Extracellular matrix modulates T cell clearance of malignant cellsin vitro. Biomaterials.Volume 282,March , 121378.
该文章转自:AkoyaBio微信公众号