研究結(jié)果
1. 食管癌微環(huán)境包括多種細(xì)胞亞型,新輔助化療產(chǎn)生反應(yīng)不同的調(diào)節(jié)
共52,387細(xì)胞,分10 種細(xì)胞亞群:T細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞、B細(xì)胞、漿母細(xì)胞、髓系細(xì)胞、肥大細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、肌成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和上皮細(xì)胞以及少量循環(huán)淋巴細(xì)胞。與正常組織相比,腫瘤組織中T細(xì)胞和循環(huán)淋巴細(xì)胞的比例增加,但內(nèi)皮細(xì)胞的比例不足。新輔助化療治療后NK和增殖T細(xì)胞的比例減少,而B細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞的數(shù)量增加。
2. 新輔助化療減少了調(diào)節(jié)T細(xì)胞,增加了 效應(yīng)T的比例
25,588個(gè)T細(xì)胞無監(jiān)督聚類鑒定出15個(gè)不同的群體,其中5個(gè)為CD4+,7個(gè)為CD8+,3個(gè)代表T reg。組織中很少存在naïve T細(xì)胞,效應(yīng)反應(yīng)占優(yōu)勢。表達(dá)CXCL13的CD8+ T亞群被認(rèn)為是許多腫瘤中衰竭的一個(gè)特征,數(shù)量增加并與化療反應(yīng)不良相關(guān)。未化療腫瘤組織內(nèi)CD4:CD8比值為1.1,NACT后下降至0.65;燂@著降低了腫瘤內(nèi)T調(diào)節(jié)細(xì)胞的比例,CD4+效應(yīng)細(xì)胞:CD4+調(diào)節(jié)細(xì)胞的比例從1.6增加到3.4增加了2倍以上(p = 0.029),而CD8+:Treg比值從4增加到6.5(p=0.057)
3. 腫瘤中cDC與pDC的比例明顯降低,但在新輔助化療后增加
2855個(gè)髓系細(xì)胞細(xì)分為9個(gè)細(xì)胞群,包括3個(gè)DC和2個(gè)巨噬細(xì)胞,3個(gè)單核細(xì)胞和一個(gè)中性粒細(xì)胞。腫瘤組織中DC細(xì)胞的相對(duì)分布發(fā)生了明顯的改變。特別是pDC明顯增加,而cDC被抑制,化療后得到顯著修正。在NACT,髓系亞群和病理反應(yīng)的程度之間沒有發(fā)現(xiàn)其他的關(guān)聯(lián)。
4. 腫瘤組織中漿母細(xì)胞數(shù)量增加,但在化療的有效反應(yīng)后被抑制
7677個(gè)B細(xì)胞細(xì)分鑒定出9個(gè)B細(xì)胞亞群,其中包括1個(gè)幼稚細(xì)胞、2個(gè)記憶亞群、4個(gè)轉(zhuǎn)換記憶亞群以及2個(gè)漿母細(xì)胞群。腫瘤組織中以S100A10表達(dá)為特征的轉(zhuǎn)換記憶B細(xì)胞減少,而漿母細(xì)胞數(shù)量增加。一個(gè)值得注意的特征是,DNAJB1+切換記憶B亞群在化療后表現(xiàn)出顯著的轉(zhuǎn)錄差異,表明其具有深刻的細(xì)胞可塑性。
5. 兩種重要的腫瘤相關(guān)纖維細(xì)胞存在食管癌中,并被新輔助化療抑制
4751個(gè)細(xì)胞中鑒定出7個(gè)不同的成纖維細(xì)胞亞群,這些細(xì)胞在組織樣本和化療之間有相當(dāng)大的差異,各自表達(dá)不同的marker基因。以COL1A2和IER2高平表達(dá)為特征的兩個(gè)成纖維細(xì)胞亞群在腫瘤微環(huán)境中顯著增加,而在鄰近的正常食管組織中幾乎完全缺失。盡管它們的存在與病理反應(yīng)較差相關(guān),但化療后這些癥狀有所減少;煴┞逗,兩個(gè)群體均表現(xiàn)出顯著的轉(zhuǎn)錄差異,而MFAP5高表達(dá)的成纖維細(xì)胞在腫瘤與正常比較中表現(xiàn)出最高的轉(zhuǎn)錄差異。相比之下,其余5個(gè)成纖維細(xì)胞群體包括肌成纖維細(xì)胞,在腫瘤組織中減少,但在化療后增加。
6. 上皮細(xì)胞是少數(shù)群體,化療后干細(xì)胞祖細(xì)胞的選擇性存活確定了一系列潛在的治療靶點(diǎn)
390個(gè)上皮細(xì)胞上無監(jiān)督聚類鑒定出6個(gè)簇,其中4個(gè)在腫瘤中富集,可能由原發(fā)腫瘤群體主導(dǎo)。研究發(fā)現(xiàn),S100鈣結(jié)合蛋白家族的潛在重要性在腫瘤富集上皮細(xì)胞亞群中進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),S100A2高表達(dá),化療后增加,其表達(dá)與不良反應(yīng)相關(guān)。這些細(xì)胞表達(dá)KRT15和COL17A1,這是食管上皮干細(xì)胞的標(biāo)記物,其相對(duì)的化療耐藥性顯著,這表明它們可能在疾病復(fù)發(fā)中發(fā)揮潛在作用。
7. 食管癌TME中的內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其對(duì)化療的調(diào)節(jié)
在腫瘤微環(huán)境中,內(nèi)皮細(xì)胞的總體比例顯著減少。2654個(gè)細(xì)胞無監(jiān)督聚類鑒定了6個(gè)內(nèi)皮細(xì)胞亞群,包括不同的小動(dòng)脈、毛細(xì)血管、小靜脈和淋巴型內(nèi)皮細(xì)胞群。腫瘤組織與正常組織相對(duì)比例相當(dāng),包括優(yōu)勢毛細(xì)血管、小動(dòng)脈、毛細(xì)血管后小靜脈和淋巴管。在大的毛細(xì)血管后小靜脈簇中觀察到高水平的HLAII類表達(dá),表明存在免疫監(jiān)測角色由于非典型趨化因子受體ACKR1的表達(dá),其最大的內(nèi)皮細(xì)胞數(shù)量在化療后顯著增加。
參考文獻(xiàn):
REF:Croft Wayne,Evans Richard P T,Pearce Hayden et al. The single cell transcriptional landscape of esophageal adenocarcinoma and its modulation by neoadjuvant chemotherapy.[J] .Mol Cancer, 2022, 21: 200.