文章題目：部位、基質(zhì)和細(xì)胞相互作用影響高級別漿液性卵巢癌中三級淋巴結(jié)構(gòu)的活性
期刊：Cancer Cell   IF：48.8

圖形摘要

01 文章背景

高級別漿液性卵巢癌（HGSOC）是最具侵襲性且死亡率最高的上皮性卵巢癌。盡管HGSOC腫瘤中存在T細(xì)胞和B細(xì)胞的浸潤，且這種免疫細(xì)胞的浸潤與較好的預(yù)后相關(guān)，但現(xiàn)有的免疫治療方法仍未能有效利用這些細(xì)胞。三級淋巴結(jié)構(gòu)（TLS）是一種異位形成的功能性免疫樞紐，在許多實體瘤中與生存率的提高和免疫治療反應(yīng)的增強相關(guān)。但在HGSOC中，TLS的形成較為罕見，僅出現(xiàn)在約15%的患者中。因此，理解TLS在卵巢腫瘤中形成的驅(qū)動因素和低頻原因，成為了亟待解決的生物學(xué)問題。

02 空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)

該文章使用了GeoMX DSP數(shù)字空間分析技術(shù)對來自104例高級別漿液性卵巢癌（HGSOC）患者的腫瘤組織樣本進(jìn)行實驗。這些樣本代表了HGSOC的常見擴散部位，包括卵巢（OV）、輸卵管（FT）和大網(wǎng)膜（OM）。形態(tài)學(xué)標(biāo)志物為：CD20、CD45、PanCK和Syto13。為了對腫瘤微環(huán)境中不同的免疫結(jié)構(gòu)的狀態(tài)進(jìn)行詳細(xì)分析，研究還開發(fā)了一個TLS Activity多光譜免疫熒光panel，包含了CD4（標(biāo)記T細(xì)胞）、CD20（標(biāo)記B細(xì)胞）、CD21（標(biāo)記濾泡樹突狀細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)）、AID（標(biāo)記B細(xì)胞親和成熟）、Ki67（標(biāo)記細(xì)胞增殖）和PNAd（標(biāo)記高內(nèi)皮微靜脈）等。

03 文章結(jié)論

1. B細(xì)胞和三級淋巴結(jié)構(gòu)與HGSOC存活率的提高有關(guān)，但在不同腫瘤解剖部位存在差異

通過分析TCGA卵巢漿液性囊腺癌mRNA數(shù)據(jù)庫，在分析了B細(xì)胞富集的預(yù)后效應(yīng)后發(fā)現(xiàn)495名患者中約10%的患者具備B細(xì)胞富集的特征，且這些患者的總生存期顯著延長。進(jìn)一步分析了104例HGSOC樣本中B細(xì)胞的亞群，發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞在卵巢、輸卵管和網(wǎng)膜的不同解剖部位腫瘤組織中存在顯著差異。卵巢腫瘤的淋巴樣結(jié)構(gòu)數(shù)量和大小顯著少于輸卵管和網(wǎng)膜。此外，輸卵管和卵巢中的淋巴樣結(jié)構(gòu)在細(xì)胞組成上存在顯著差異，卵巢中的B細(xì)胞比例顯著低于輸卵管，且免疫細(xì)胞浸潤的血管結(jié)構(gòu)（PNAd+）在卵巢中的數(shù)量也較少，這可能是B細(xì)胞減少的原因。

B細(xì)胞和三級淋巴結(jié)構(gòu)與HGSOC患者的生存率相關(guān)

 
2. TLS特異性基因表達(dá)譜在HGSOC中的預(yù)后價值與部位特異性免疫活性

利用GeoMX DSP數(shù)字空間分析技術(shù)，在卵巢內(nèi)的TLS區(qū)域中識別了特定的轉(zhuǎn)錄特征，篩選出330個顯著標(biāo)記卵巢腫瘤TLS的基因。在這些TLS與腫瘤和基質(zhì)區(qū)域之間的基因集富集分析中，發(fā)現(xiàn)TLS區(qū)域表達(dá)與淋巴細(xì)胞、CD8 T細(xì)胞及免疫球蛋白相關(guān)，而非TLS區(qū)域則與整合素、干細(xì)胞特性和骨髓基質(zhì)相關(guān)。研究進(jìn)一步通過20個基因組成的“TLS-DSP”基因組評估了在TCGA數(shù)據(jù)集中患者的生存差異，發(fā)現(xiàn)TLS-DSP評分較高的患者表現(xiàn)出更好的生存率。此外，對比多光譜成像下FT、OV和OM腫瘤中的TLS結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，OM和FT腫瘤的TLS具有更高的免疫活性，而OV腫瘤中的TLS功能較低。進(jìn)一步的基因分析表明，不同部位的TLS中存在特異性富集的免疫相關(guān)基因，OM和FT腫瘤中的TLS在免疫活性上顯著高于OV中的TLS。

HGSOC中TLS特異性基因表達(dá)譜

 
3. HGSOC不同解剖部位中TLS狀態(tài)的多光譜成像分析揭示了功能差異

在HGSOC的不同解剖部位中，含有生發(fā)中心（GC）的TLS在FT和OM中更為豐富，而在OV腫瘤中幾乎沒有。通過優(yōu)化的TLS多光譜免疫熒光檢測panel對TLS狀態(tài)進(jìn)行分級，將淋巴結(jié)構(gòu)分為“淋巴聚集體”“不含GC的TLS”和“含GC的TLS”三種狀態(tài)。FT和OM中的大部分淋巴聚集體符合“TLS”或“TLS+GC”的定義，并且GC頻率顯著高于OV中的TLS。FT和OM的TLS表現(xiàn)出更高的B細(xì)胞活性，其中AID+和Ki67+AID+ B細(xì)胞顯著富集，顯示出更強的克隆擴增和體細(xì)胞超突變。OM腫瘤中含有更多的MZB1+漿細(xì)胞，這一細(xì)胞在空間上也更接近TLS，進(jìn)一步表明OM和FT的TLS在促進(jìn)B細(xì)胞適應(yīng)性免疫方面的作用更強，而OV中的TLS活性較低，缺乏有效的B細(xì)胞免疫支持結(jié)構(gòu)。

多光譜成像揭示了跨HGSOC解剖部位的TLS狀態(tài)的差異

 
4. 配對的HGSOC樣本中不同部位TLS的差異及其轉(zhuǎn)錄特征揭示的免疫功能狀態(tài)

通過比較來自同一患者的OV、OM和FT腫瘤樣本，發(fā)現(xiàn)OM和FT中的TLS數(shù)量和生發(fā)中心（GC）比例顯著高于OV，證實了不同解剖部位間的差異。此外，利用DSP技術(shù)分析了不同成熟度的TLS轉(zhuǎn)錄特征，定義了“未成熟”“中間狀態(tài)”和“成熟”TLS。研究發(fā)現(xiàn)隨著TLS成熟度的增加，B細(xì)胞和其他免疫細(xì)胞的活性相關(guān)基因上調(diào)，尤其是與T和B細(xì)胞激活、增殖及免疫檢查點相關(guān)的通路。通過對成熟TLS中基質(zhì)和免疫細(xì)胞的進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)成熟TLS中的基質(zhì)細(xì)胞表達(dá)了與細(xì)胞黏附、細(xì)胞骨架重組相關(guān)的基因（如PLEKHA2和TWF2），這表明基質(zhì)細(xì)胞在維持TLS結(jié)構(gòu)和支持免疫細(xì)胞遷移中發(fā)揮著重要作用。

空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)揭示TLS狀態(tài)和TLS駐留免疫細(xì)胞活性的轉(zhuǎn)錄譜

 
5. HGSOC中CA-MSCs在TLS附近減少及其對免疫功能的影響

研究發(fā)現(xiàn)在HGSOC中，癌癥相關(guān)間充質(zhì)干細(xì)胞（CA-MSCs）在靠近TLS的區(qū)域顯著減少，而在遠(yuǎn)離TLS的區(qū)域增多。研究發(fā)現(xiàn)，CA-MSCs相比正常間充質(zhì)干細(xì)胞（nMSCs），在B細(xì)胞活性和濾泡樹突狀細(xì)胞分化等支持免疫功能方面能力較弱。正常間充質(zhì)干細(xì)胞在TLS附近促進(jìn)免疫功能，而CA-MSCs則抑制了這些功能。CA-MSCs的高表達(dá)與較差的預(yù)后相關(guān)，提示間充質(zhì)干細(xì)胞向CA-MSCs的轉(zhuǎn)化會損害TLS的形成和免疫反應(yīng)，導(dǎo)致HGSOC患者的臨床預(yù)后較差。因此，靶向CA-MSCs可能有助于改善卵巢癌的免疫功能。
 

空間生物學(xué)顯示在HGSOC患者中鄰近TLS的CA-MSCs減少

 
04 文章總結(jié)

這項研究使用了DSP空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析方法，結(jié)合免疫細(xì)胞的功能研究，探討了不同腫瘤微環(huán)境中三級淋巴組織的形成與功能。研究發(fā)現(xiàn)，卵巢（OV）TME相比輸卵管（FT）和卵巢膜（OM）TME，不利于TLS的形成。盡管卵巢TME中存在B細(xì)胞亞群，但TLS的形成較少，并且這些B細(xì)胞的功能較弱。FT和OM的TLS中有較高的生發(fā)中心形成，但由于CA-MSCs的存在，漿細(xì)胞的產(chǎn)出減少。CA-MSCs與TLS空間分布相互隔離，且能夠抑制B細(xì)胞的粘附和功能，這可能對免疫反應(yīng)產(chǎn)生不利影響。進(jìn)一步的分析顯示，CA-MSC的轉(zhuǎn)錄特征與免疫抑制相關(guān)，而正常MSC則支持TLS的形成和功能。此外，研究還揭示了TLS的轉(zhuǎn)錄特征在年輕患者中具有較強的預(yù)后價值，而CA-MSC的存在則會抑制這一預(yù)后效應(yīng)。研究表明，靶向CA-MSCs可能是一種有效的策略，以改善TLS功能并增強免疫治療反應(yīng)。