Cell | 泛癌研究揭示不同肿瘤类型的免疫特征图谱
撰文 | 胡小话
肿瘤由于其组织来源、驱动突变和周围组织特性的不同而表现出显著的异质性。比如说，根据免疫治疗响应性的不同，肿瘤可以分为“热肿瘤”和“冷肿瘤”【1】。但是，是什么样的因素导致了肿瘤“冷热”状态的不同？在过去的数十年间，科学们一直尝试着去回答这一重要的科学问题。
既然肿瘤有“冷热”之分，那么似乎不同的肿瘤之间可能会享有共同的免疫原型（immune system archetypes）。事实上，在之前的研究中，不同的免疫细胞亚群（如cDC1、CD8 T细胞、NK细胞、cDC2和CD4常规和调节性T细胞）和免疫治疗响应性之间强大的原型关系就已经在特定肿瘤类型中被鉴定到【2,3】，说明这一猜想存在一定的实验基础。然而，如何从不同的肿瘤中去找到主要的免疫原型却仍然是一个悬而未决的难题。
近日，来自加州大学旧金山分校病理科的Matthew F. Krummel教授（同时也是UCSF免疫分析联盟的成员）联合多个研究团队在Cell杂志上以Resource的形式发表了题为Discovering dominant tumor immune archetypes in a pan-cancer census的文章。该团队鉴定和分类了12种不同肿瘤类型的免疫特征图谱，从而为理解肿瘤免疫以及确定广泛且常见的免疫治疗靶点提供了一个重要的研究框架。
为了能从不同类型的肿瘤中寻找到主要的免疫系统原型，UCSF免疫分析联盟（UCSF Immunoprofiler Initiative）共收取了跨越12个不同类型肿瘤共计364份新鲜肿瘤组织的外科样本，快速消化成单细胞悬液并通过多参数流式细胞仪进行免疫分型。此外，作者还借助单细胞转录组测序技术（scRNA-seq）获取了这些外科标本的细胞组成和转录组学信息。
总而言之，通过对T细胞和单核吞噬细胞亚群的更精细的分类和定义，作者从3个粗略的细胞特征（T细胞特征、髓样细胞特征和非免疫的基质细胞特征）开始，通过不断的渐进分析，最终确定了10个主要免疫原型的稳定视图。
最后，总结一下。肿瘤微环境（TME）是一个非常复杂的系统，其中肿瘤细胞与免疫细胞、非免疫细胞共同形成了复杂细胞网络。尽管在过去二十年间，癌症免疫治疗通过直接作用于TME重启抗肿瘤免疫反应，从而革新了癌症的治疗方式。然而，导致免疫治疗失败的免疫微环境的生物学基础却并未研究清楚，这也使得许多患者无法从免疫治疗中获得临床收益。而这项研究实验数据则为研究癌症免疫和寻找免疫治疗的癌症靶点提供了前所未有的研究资源。
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.12.004
参考文献
1. Bagaev, A., Kotlov, N., Nomie, K., Svekolkin, V., Gafurov, A., Isaeva, O., Osokin, N., Kozlov, I., Frenkel, F., Gancharova, O., et al. (2021). Conserved pancancer microenvironment subtypes predict response to immunotherapy. Cancer Cell 39, 845–865.e7.
2. Barry, K.C., Hsu, J., Broz, M.L., Cueto, F.J., Binnewies, M., Combes, A.J., Nelson, A.E., Loo, K., Kumar, R., Rosenblum, M.D., et al. (2018). A natural killer-dendritic cell axis defines checkpoint therapy-responsive tumor microenvironments. Nat. Med. 24, 1178–1191.
3. Bo¨ ttcher, J.P., Bonavita, E., Chakravarty, P., Blees, H., Cabeza-Cabrerizo, M., Sammicheli, S., Rogers, N.C., Sahai, E., Zelenay, S., and Reis e Sousa, C. (2018). NK Cells Stimulate Recruitment of cDC1 into the Tumor Microenvironment Promoting Cancer Immune Control. Cell 172, 1022–1037.e14.
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