产品介绍
肿瘤浸润淋巴细胞(tumor infiltrating lymphocyte,TILs)主要由单核细胞和多核免疫细胞组成(即:T细胞、B细胞、NK细胞,巨噬细胞,中性粒细胞,DC细胞,肥大细胞,嗜酸性、嗜碱性粒细胞,等等),其多样性因肿瘤类型和阶段而异,并且与疾病预后有一定的相关性,因此在药理药效研究中是很重要的监测指标。
T细胞受体(T-cell receptor, TCR)是所有T细胞表面的特征性标志。T细胞介导的抗原识别依赖于T细胞受体与抗原-主要组织相容性复合体(major histocompatibilitycomplex, MHC)的相互作用。当TCR、抗原肽、MHC结合时,T淋巴细胞通过信号转导被激活,进入后续的免疫应答过程。TCR是由α、β两条肽链组成异二聚体,α链的可变区由VJ编码,β链的可变区由VDJ编码。由于疾病进展中,TCR会发生很大变化,因此,目前TCR研究应用于癌症、自身免疫、炎症和传染病等疾病研究。
案例介绍
本研究收集8例乳腺癌的肿瘤组织、正常组织、淋巴组织和血液,采用单细胞转录组和免疫组方法进行检测,结果显示不同组织中免疫细胞多样性差异显著,其中正常组织中的免疫细胞亚群从属于肿瘤组织中的分支(图1)。此外,VDJ免疫组库数据表明TCR多样性联合特定标记基因表达,可用于判断瘤内T细胞的状态,并且T细胞亚型与其基因转录状态紧密相关。未来免疫单细胞转录组测序和TCR测序数据的不断累积,必将提升人们对免疫细胞促进或抑制肿瘤生长的潜在作用机制的认识。
图1 研究方法及8例乳腺癌样本的免疫细胞分型
文章采用PhenoGraph clustering方法鉴定主要了免疫细胞类型,并通过特定基因表达注释对应的免疫细胞类型,如T细胞、B细胞、单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、树突状细胞、肥大细胞等。与最新研究结果一致,研究者发现每个肿瘤的免疫细胞组成有很大程度的差异,例如,髓细胞和T细胞的组分分别占4%-55%和21%-96%。并且,发现同一个患者不同组织的细胞类型比不同样本间的相似度更高,另外还发现来自激活细胞中的基因表达数量更为丰富。研究显示,乳腺癌肿瘤间免疫细胞呈多样性,一共获得83个细胞群,除了10个细胞群为特定样本各自拥有之外,大部分是不同样本共有的,其中有19个细胞群是所有样本共有的。研究显示,组织环境影响免疫细胞的组成,外周血及淋巴结中的T细胞与乳腺组织中的T细胞组成不一致,但是肿瘤与癌组织间的T细胞与髓细胞具有一定程度的重叠性,并且肿瘤组织中细胞的种类及数量均显著增加。(图2)
图2 不同组织环境的免疫细胞组成
图3 scRNA和TCR数据组合分析T细胞群组成
参考文献
1. Pe'er D, et al. Single-Cell Map of Diverse Immune Phenotypes in the Breast Tumor Microenvironment[J]. Cell. 2018 Aug 23;174(5):1293-1308.
2. Wu YL, et al. Comprehensive genomic and immunological characterization of Chinese non-small celllung cancer patients[J]. Nature communications. 2019 Apr 16;10(1):1772.
3. Wangjun Liao, et al. Tumor microenvironment characterization in gastric cancer identifies prognostic and immunotherapeutically relevant gene signatures[J]. Cancer Immunology Research. 2019 May;7(5):737-750.