单细胞空间多组学技术：揭示CD8-T细胞网络助力黑色素瘤消退机制

编者按

采用肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）过继细胞治疗（ACT）可以消除或缩小转移性黑色素瘤，但其长期疗效仍仅限于一小部分患者。本研究利用常规转录组学（bulk RNA-seq）、单细胞转录组学、全外显子测序（WES）、空间蛋白质组学（GeoMx DSP）等多组学技术联合，对13名接受TIL-ACT治疗前后的转移性黑色素瘤样本进行分析，解析了肿瘤微环境（TME）中的细胞状态及其相互作用。

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文章题目：Response to tumor-infiltrating lymphocyte adoptive therapy is associated with preexisting CD8+T-myeloid cell networks in melanoma

发表时间：2024.02

期刊名称：Science Immunology

影响因子：24.8

实验平台：GeoMx DSP（protein panel）；10x 单细胞测序技术；全外显子测序（WES）；bulk RNA-seq ；多重免疫荧光（mIF）

样本信息：接受肿瘤浸润淋巴细胞的过继细胞疗法 (TIL-ACT）治疗的黑色素瘤患者（n=13）的肿瘤组织

Graphical abstract

 研究内容 

首先利用单细胞转录组测序分析发现来自不同患者的肿瘤细胞具有患者特异性。进一步使用SCENIC和GSEA分析，发现RS患者黑色素瘤细胞中STATs和IRFs转录因子以及免疫原性程序的显著激活。全外显子组测序结果发现RS患者显示出更多的体细胞突变。说明RS患者表现出更高的肿瘤突变负担（TMB），同时免疫原激活和抗原呈递增加。

接下来，利用单细胞转录组结合bulk-seq分析发现，RS患者显示CD8+TILs富集，表现出更高的TCR信号和细胞毒性，说明相比于NRs患者，RS患者更高程度的肿瘤抗原识别和参与。

最后，利用空间蛋白质组学（GeoMx DSP）进行空间邻域分析，探索与TIL-ACT治疗相关的细胞相互作用机制。结果发现RS患者的TIL-ACT治疗作用与髓系细胞群的重新编程（包括对CXCL9+巨噬细胞的重编程）以及T-髓细胞网络的进一步扩张有关。

研究总结

本研究利用单细胞转录组学和空间蛋白质组学，通过分析接受TIL-ACT治疗的转移性黑色素瘤患者的肿瘤样本，对TIL-ACT临床反应相关的肿瘤微环境（TME）内的细胞状态及其互作网络进行了全面阐述，并确定了TIL-ACT治疗作用与髓系细胞群的重新编程以及T-髓细胞网络的进一步扩张有关。

引用文献：

Barras D, Ghisoni E, Chiffelle J, et al. Response to tumor-infiltrating lymphocyte adoptive therapy is associated with preexisting CD8+ T-myeloid cell networks in melanoma. Sci Immunol. 2024;9(92):eadg7995. doi:10.1126/sciimmunol.adg7995