題目:皮膚T細胞淋巴瘤圖譜揭示惡性TH2細胞由富含B細胞的腫瘤微環(huán)境支
期刊:Nature Immunology IF:31.2
1 文章背景
皮膚T細胞淋巴瘤(CTCL)是一種皮膚中的T細胞克隆型惡性腫瘤,其中最常見的類型為蕈樣真菌。∕ycosis fungoides)。在疾病早期(I–IIA期),常表現(xiàn)為類似于良性炎癥性疾病如特應(yīng)性皮炎和銀屑病的皮膚斑塊,且具有非特異性病理特征和T細胞的異質(zhì)性及可塑性。因此早期CTCL的診斷標(biāo)志難以確認,容易被誤診。然而,目前的診斷方法主要依賴于臨床特征和組織學(xué)特征的結(jié)合。為了解CTCL的腫瘤微環(huán)境和腫瘤細胞的特征,本研究通過10x單細胞RNA測序和10x Visium空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析,將CTCL患者皮膚樣本與健康皮膚和特應(yīng)性皮炎和銀屑病等炎癥性皮膚病進行了比較分析,旨在識別CTCL特有的分子特征。
2 技術(shù)應(yīng)用
● 10x單細胞RNA測序(scRNA-seq):
共分析了18名CTCL患者的樣本,其中8名患者的樣本在測序前將表皮和真皮分離,并進行了T細胞受體(TCR)富集。另外10名患者,使用10x Flex平臺,從FFPE的CTCL皮膚樣本中生成測序數(shù)據(jù)。另外,還整合了來自三項已發(fā)表CTCL單細胞RNA測序研究的數(shù)據(jù),最終生成了一個CTCL皮膚細胞圖譜,總共包含45名患者的數(shù)據(jù),這些患者中有21例為早期疾病,24例為晚期疾病,共捕獲了約42萬個單細胞。
單細胞數(shù)據(jù)集信息
● 10x Visium空間轉(zhuǎn)錄組學(xué):
研究了23個皮膚組織切片,這些切片來自15名供體,其中包括8個CTCL患者的樣本和15個健康皮膚樣本。
3 文章結(jié)論
結(jié)論概括:
CTCL的腫瘤微環(huán)境中富含B細胞,且其中惡性T細胞呈現(xiàn)TH2細胞樣特征,并在MHC-II+成纖維細胞和樹突狀細胞的支持下存活。
結(jié)論圖形摘要
1. CTCL腫瘤的細胞與微環(huán)境組成
通過單細胞RNA測序以及整合了CTCL、健康皮膚、特應(yīng)性皮炎(AD)和銀屑病的數(shù)據(jù),構(gòu)建了CTCL數(shù)據(jù)集。分析顯示,CTCL樣本中T細胞顯著富集,同時也發(fā)現(xiàn)B細胞、漿細胞和肥大細胞在CTCL皮膚中富集,而這些細胞在健康皮膚和其他炎癥性皮膚病中并不常見。通過空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)和免疫熒光染色分析了CTCL腫瘤微環(huán)境的細胞空間分布,證實了B細胞在CTCL中的聚集現(xiàn)象。在CTCL樣本中,發(fā)現(xiàn)惡性T細胞與MHC-II陽性成纖維細胞、樹突狀細胞和B細胞在微環(huán)境中共定位,表明這些細胞類型在支持惡性T細胞存活和發(fā)展的過程中可能發(fā)揮重要作用。
CTCL的細胞與微環(huán)境組成
2. CTCL惡性T細胞的分子特征和疾病進展中的TH2偏移
通過單細胞測序發(fā)現(xiàn),CTCL的惡性T細胞具有顯著的染色體拷貝數(shù)變異(CNV),這些變異可以將惡性克隆與良性浸潤性T細胞區(qū)分開來。在不同患者之間,惡性T細胞顯示出顯著的基因表達異質(zhì)性,但每個患者的惡性T細胞幾乎都呈現(xiàn)單一的T細胞受體克隆擴增;虿町惙治鼋沂玖藧盒訲細胞中TOX基因上調(diào)和CD7基因下調(diào)的特征。同時,CD9和CXCL13等基因的高表達暗示了B細胞的趨化和招募作用。此外,惡性T細胞在早期病變中更具細胞毒性和組織駐留特性,而在晚期病變中,表現(xiàn)出更多的中心記憶細胞特征,且顯示出向TH2細胞偏移的傾向。研究還發(fā)現(xiàn),在惡性T細胞中富集了一些應(yīng)激相關(guān)、細胞周期相關(guān)以及糖酵解和缺氧相關(guān)等基因模塊。
CTCL惡性T細胞的特征及早期和晚期CTCL的惡性T細胞的比較
3. MHC-II+成纖維細胞和B細胞在CTCL腫瘤微環(huán)境中的支持作用及其對疾病進展的影響
通過單細胞測序和空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)CTCL富集的F2成纖維細胞表達抗原呈遞相關(guān)的MHC-II基因和趨化因子,這些細胞在真皮中與惡性T細胞共定位,可能類似于淋巴結(jié)中的T細胞區(qū)域網(wǎng)狀細胞(TRCs),對惡性T細胞起到抗原呈遞和存活支持作用。此外,研究還確認了在晚期病變中,B細胞在CTCL皮膚樣本中的顯著富集,形成了類似三級淋巴結(jié)構(gòu)(TLSs)的聚集體,且這種富集與惡性T細胞的TH2偏移及疾病進展相關(guān)。細胞間的相互作用分析揭示了包括CD40–CD40LG和CXCL13–CXCR5在內(nèi)的多種配體-受體對,暗示B細胞可能通過這些途徑促進腫瘤生長。研究還發(fā)現(xiàn),B細胞的數(shù)量與CTCL的預(yù)后密切相關(guān),B細胞富集的腫瘤樣本預(yù)示著更差的預(yù)后;谶@些發(fā)現(xiàn),B細胞可能是CTCL治療的潛在靶點,其中B細胞耗竭療法顯示出對CTCL患者的療效。
MHC-II+成纖維細胞和B細胞在CTCL腫瘤微環(huán)境中的支持作用及其對疾病進展的影響
4 總結(jié)
這篇文章通過10x單細胞RNA測序和10x Visium空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析,詳細研究了皮膚T細胞淋巴瘤(CTCL)的腫瘤微環(huán)境及惡性T細胞的分子特征。研究發(fā)現(xiàn),CTCL的惡性T細胞呈現(xiàn)TH2細胞樣特征,并在MHC-II+成纖維細胞和樹突狀細胞的支持下存活。B細胞在CTCL腫瘤微環(huán)境中顯著富集,形成類似三級淋巴結(jié)構(gòu)的聚集體,這些B細胞的存在與疾病進展及較差的預(yù)后密切相關(guān)。文章還通過基因表達分析,揭示了惡性T細胞在不同疾病階段中的基因特征差異,為CTCL的診斷和治療提供了潛在的生物標(biāo)志物和新的治療靶點。