DSP助力探索胃癌中的三级淋巴结构：从原发到腹膜转移的复杂性与多样性
文章题目：Mapping the complexity and diversity of tertiary lymphoid structures in primary and peritoneal metastatic gastric cancer
期刊：J Immunother Cancer
影响因子：10.3
空间转录组测序技术概况：利用Digital Spatial Profiler（DSP）空间转录组测序技术，样本选取胃癌患者的石蜡包埋样本（FFPE），样本包括胃癌原发肿瘤（PT）和腹膜转移肿瘤（PM）。共选择了95个感兴趣区域（ROI）：CD45+ TLS（经IHC确认）、CD45+肿瘤浸润白细胞（TIL）和CK+癌细胞等
01 研究背景及目的
在胃癌（GC）研究领域，三级淋巴结构（TLSs）正逐渐成为抗肿瘤免疫反应的重要研究方向。TLSs被认为能刺激抗肿瘤免疫，并对预后和免疫检查点阻断（ICB）治疗的响应产生积极影响。然而在胃癌中，TLSs主要出现在预后不良和治疗响应有限的病例中。这引发了研究团队的假设，即TLS的免疫细胞组成和功能可能取决于肿瘤的位置和肿瘤免疫环境（TIME）。本研究旨在通过DSP空间转录组测序技术和免疫组织化学技术，详细描绘胃癌原发肿瘤和腹膜转移肿瘤中TLS的免疫细胞组成和成熟状态，揭示其在不同肿瘤免疫环境中的复杂性和多样性。
02 主要结论
1. 患者间TLS结构和细胞组成有很大差异
使用IHC对GC的PT和PM进行了表征：T细胞（CD3）、CD8+ T细胞（CD8）、调节性T细胞（FoxP3）、巨噬细胞（CD163）、肿瘤细胞（CK）和TLS（CD20）等。结果发现TLS 的数量在 PT和PM之间差异很大，PM中的TLS不仅被癌细胞和基质细胞包围，还被腹膜脂肪组织包围，PT的TLS中CD8+ T细胞和Treg的密度较高。
GC的PT和PM中TLS的结构和细胞特征
2. TLS存在不同的成熟状态
使用DSP空间转录组技术，分析53个TLS中主要的细胞类型，包括B细胞亚群、T细胞亚群以及巨噬细胞。使用与成熟相关的基因进行分析，将TLS分为四类：淋巴细胞聚集（LA，23%）、早期TLS（21%）、初级滤泡样TLS（PF-like，32%）和次级滤泡样TLS（SF-like，25%）。不成熟的TLS（iTLS）包括LA和早期TLS，而成熟的TLS（mTLS）包括PF-like和SF-like TLS，其中70% 的PT具有mTLS，而75%的PM包含iTLS。
PT和PM中TLS的转录组分析
3. mTLS的肿瘤具有更高的浸润性CD8+ T记忆细胞和浆细胞
利用DSP技术来分析每个样本中TLS的细胞组成，发现各个样本中的细胞比例差异显著，显示了TLS在不同患者中的异质性。通过相关性矩阵图显示了TLS中不同细胞类型之间的相关性。通过热图展示了iTLS和mTLS在功能基因表达以及免疫通路上表现出显著差异。箱线图比较了iTLS和mTLS中不同细胞类型的比例，发现iTLS中包含更多的CD4+初始T细胞、巨噬细胞等，而mTLS中包含更多的B记忆细胞、CD8+ T记忆细胞和浆细胞等。
iTLS和mTLS的免疫特征
4. 抗肿瘤效应通路在mTLS的肿瘤中更活跃
为了排除癌症分期的影响，研究纳入了第二组配对的PT和PM样本的患者进行分析。差异基因分析发现，PM衍生的TLS具有更高的巨噬细胞相关基因表达，而PT衍生的TLS具有增加的B细胞和 BCR信号表达以及Th17分化。随后分析含有mTLS或iTLS的肿瘤中的癌细胞，发现具有mTLS的肿瘤中的癌细胞有特异性增强的凋亡相关途径表达，表明细胞毒活性增强。具有iTLS的肿瘤的癌细胞表达各种DNA修复相关通路，以及与免疫抑制相关的细胞因子通路。这些数据表明，患有 mTLS的GC肿瘤中抗肿瘤效应通路更活跃，患有iTLS的肿瘤表达更多的免疫抑制通路。
配对PT和PM的胃癌中的TLS分析
03 总结
本研究利用DSP空间转录组测序技术研究了GC中TLS的免疫细胞组成和成熟状态。研究发现肿瘤部位是TLS成熟度差异的主要原因，腹膜转移中的TLS主要是不成熟的。成熟TLS与抗肿瘤免疫通路相关，未成熟TLS与促肿瘤通路相关。患有iTLS的肿瘤表达更多的免疫抑制通路，说明腹膜转移性肿瘤中的TLS未成熟现象可能与免疫检查点阻断和预后不良相关。这些结果表明TLS的多样性和成熟状态是塑造肿瘤免疫微环境的关键因素。未来的免疫治疗策略应考虑TLS的成熟状态来提高治疗效果。
