中国医学科学院合作发文：转移性疾病和癌症免疫疗法耐药的潜在靶点

11月7日，中国医学科学院与北京协和医院研究人员合作共同在期刊《Cell Death&Disease》上发表了题为“DKK1+ tumor cells inhibited the infiltration of CCL19+ fibroblasts and plasma cells contributing to worse immunotherapy response in hepatocellular carcinoma”的研究论文，本研究中，研究人员进行了一项综合性研究，结合了空间数据和单细胞数据。本研究分析揭示了两种不同的浸润模式：免疫排斥和免疫激活。尤其是，研究人员观察到CCL19+成纤维细胞与浆细胞的共定位，它们分泌趋化因子并促进T细胞激活和白细胞迁移。相反，在免疫排斥样本中，这种共定位主要出现在相邻的正常区域。这种共定位与T细胞浸润和次级淋巴结构的形成相关，并通过对20个HCC样本进行多重免疫荧光染色得到验证。此外，研究人员观察到免疫排斥样本中存在DKK1+肿瘤细胞在肿瘤区域的聚集，尤其是在肿瘤边缘，这抑制了CCL19+成纤维细胞和浆细胞进入肿瘤区域。另外，在免疫排斥样本中，SPP1信号通路在肿瘤与免疫簇之间的通讯中显示出较高的活性，而CCL19-CCR7在免疫簇的自通讯中发挥了关键作用。这项研究阐明了HCC中的免疫排斥和免疫激活模式，并确定了与免疫耐药相关的重要因素。

背景信息

肝细胞癌（HCC）是原发性肝癌的主要类型，是导致癌症相关死亡的第四大原因。患有晚期HCC的患者往往面临不良的预后和对传统治疗方法有限的反应。尽管新兴的免疫疗法在多种癌症治疗中展现出了令人鼓舞的效果，但其在HCC中的疗效仍然有限。因此，迫切需要全面了解阻碍免疫浸润的因素，并制定联合策略以克服免疫耐受。

肿瘤微环境（TME）包含一系列固有免疫细胞和适应性免疫细胞，它们既可以存在于肿瘤内部，也可以被吸引到肿瘤部位。这些要素在肿瘤发生、进展、转移以及对免疫治疗的反应中发挥着关键作用，并且与TME密切相关。其中，肿瘤内免疫浸润作为TME的关键组成部分，与肿瘤细胞相互作用，产生促肿瘤或抗肿瘤效应。尽管其重要性显而易见，但对HCC TME的研究主要集中在特定的标志物或细胞类型上，如PD-L1表达和CD8 T细胞浸润。此外，传统上对TME的描述是主观的，通常依赖于免疫组织化学染色和大规模转录组数据，而没有彻底探索细胞组成和相互作用。另外，这些免疫细胞与肿瘤细胞之间的动态相互作用深刻地影响着肿瘤的免疫状态，从而影响其对免疫治疗的反应。更深入地了解这些动态对于推进我们对HCC的认识和开发针对肿瘤微环境的更优治疗策略至关重要。

免疫排斥过程中的细胞间通讯

研究人员针对样本p6中的肿瘤区域与相邻免疫区域之间的细胞间通信进行了研究，旨在揭示导致免疫排斥的相互作用模式。起初，研究人员研究了所有簇内细胞间通讯的强度。三个肿瘤簇表现出较高的对外交互强度，而四个免疫簇则表现出较高的入站交互强度。这些观察结果表明，肿瘤细胞在将肿瘤微环境塑造为免疫排斥状态方面发挥着关键作用。

免疫排斥过程中的细胞间通讯

接下来，研究人员分析了肿瘤组织和正常组织的信号通路，发现两者之间存在明显的差异。肿瘤组织激活了多种与增殖和转移相关的信号通路（如MK、SPP1、SEMA3、MIF和VEGF）以及与免疫抑制相关的信号通路（如GALECTIN）。另一方面，免疫细胞群是主要接收来自肿瘤细胞群信号的群体，而正常组织激活了多种与免疫相关的信号通路（包括COMPLEMENT、CCL、CXCL和IL16），这些信号未被肿瘤细胞群接收。

随后，研究人员深入研究了肿瘤和免疫细胞群之间的具体细胞间相互作用。研究分析确定了SPP1途径是肿瘤和免疫细胞群之间的主要相互作用。为了简化特定信号通路的展示，研究人员利用了肿瘤细胞群中信号活动较高的T3以及免疫细胞群中信号活动较高的I1进行进一步分析。具体来说，来自肿瘤细胞的SPP1与免疫细胞群中的CD44、ITGAV、ITGA5、ITGB1和ITGB5相互作用。此外，来自DKK1+肿瘤细胞的MIF激活了免疫细胞群中的CD74、CXCR4和CD44。SPP1和MIF都是已知的与癌症关键特征相关的分子，包括细胞生长、生存、转移、迁移和血管生成。至于免疫细胞群，研究人员发现与肿瘤细胞群的通讯相比，其自通讯中的化学趋化因子相关通路显著活跃。研究人员观察到CXCL家族（包括CXCL9、CXCL12和CXCL8）和CCL家族（包括CCL19、CCL4、CCL5和CCL21）中的相互作用活动较高。值得注意的是，CCL19在免疫簇的自发交流中激活了CCR7，这表明它在促进和维持免疫浸润方面发挥着作用。

结论

本研究展示了肝癌组织内浸润模式的特征，并鉴定出DKK1阳性肿瘤细胞阻碍CCL19阳性成纤维细胞和浆细胞进入肿瘤区域，从而诱导免疫抑制性肿瘤微环境。