《Cell | 局部微环境驱动人脑肿瘤中中性粒细胞的活化》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2023-10-01
  • 2023年9月27日,洛桑大学 的研究人员在Cell 在线发表题为The local microenvironment drives activation of neutrophils in human brain tumors的论文。中性粒细胞是循环中丰富的免疫细胞,并且经常大量浸润肿瘤。然而,它们在不同癌症类型中的精确功能仍未完全了解,包括在大脑微环境中。因此,研究人与使用匹配的外周血研究了神经胶质瘤和脑转移患者的肿瘤组织中的中性粒细胞,并在此描述了这些组织中中性粒细胞表型和功能的首次深入分析。





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    • 编译者:李康音
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    • 2024年3月5日,复旦大学附属中山医院樊嘉/高强团队,联合中国科学院上海免疫与感染研究所张晓明团队和复旦大学生物医学研究院杨力团队,在国际顶尖学术期刊 Cell 发表了题为Neutrophil profiling illuminates anti-tumor antigen-presenting potency 的研究论文。 中性粒细胞是天然免疫的核心组成部分之一 ,广泛参与免疫循环、免疫编辑、免疫逃逸等重要过程。同时,中性粒细胞也是人类白细胞中最为普遍的类型(占比40%-70%),在免疫调控中起着不可或缺的作用。然而,由于中性粒细胞具有较短的半衰期(6-8小时)和较高的脆弱性,导致对中性粒细胞进行系统性研究较为困难,曾被认为可能是肿瘤免疫调控中的“配角”,他们的功能直到近年来才受到领域的逐渐关注:中性粒细胞其实是精密分工的团队,在肿瘤免疫微环境中发挥着的关键作用。近年来在泛癌尺度的肿瘤微环境研究如火如荼,这一策略为系统研究中性粒细胞的功能和表型带来了新的机会 研究团队通过整合来自225例患者样本的中性粒细胞单细胞转录组数据(79.29%自测数据和20.71%公共数据),发现中性粒细胞可分为10种不同亚群,如HLA-DR+CD74+(抗原提呈型)、VEGFA+SPP1+(促血管新生型)、CXCL8+IL1B+(炎症型),分别对应着不同的免疫表型、趋化因子特征和成熟状态。其中,HLA-DR+CD74+中性粒细胞和更好的预后显著相关,而VEGFA+SPP1+中性粒细胞和更差预后相关。研究团队通过综合利用4种单细胞轨迹算法、多重免疫荧光、流式细胞术等技术,表征了中性粒细胞的不同成熟状态,发现HLA-DR+CD74+中性粒细胞可能是终末分化的成熟状态细胞亚型之一。因此,研究团队进一步聚焦HLA-DR+CD74+中性粒细胞功能和调控机制,通过单细胞代谢通路scMetabolism(https://github.com/wu-yc/scMetabolism)分析、代谢物体外筛选等,发现亮氨酸和中性粒细胞MHC-II类抗原提呈功能的潜在联系。 为了进一步探索这一群细胞的抗原提呈功能,研究团队发现HLA-DR+CD74+中性粒细胞可提呈肿瘤新抗原至T细胞,重塑T细胞免疫组库并增强抗原特异反应。在此基础上,研究团队探索了抗原提呈中性粒细胞的抗肿瘤治疗价值。他们发现多种类型的小鼠肿瘤中也存在抗原提呈相关的中性粒细胞亚群。在小鼠模型中,高亮氨酸饮食或抗原提呈相关中性粒细胞过继治疗可增强抗PD-1免疫疗法的疗效。此外,基于肿瘤患者的免疫治疗测序数据分析发现,抗原提呈中性粒细胞和免疫治疗响应程度显著正相关。 综上,这项工作生成了多癌种的中性粒细胞转录组图谱(http://pancancer.cn/neu),深入分析了中性粒细胞癌种特异及共享的转录模式、细胞状态、临床相关性等,聚焦HLA-DR+CD74+中性粒细胞的抗原提呈功能,并探索了利用中性粒细胞抗原提呈来增敏免疫治疗的可能。
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    • 编译者:李康音
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    • 2023年12月6日,西奈山伊坎医学院Miriam Merad团队在Nature发表题为An IL-4 signalling axis in bone marrow drives pro-tumorigenic myelopoiesis的文章。该研究定义了一个在骨髓中的新型肿瘤外IL-4信号轴,控制了免疫抑制性髓系细胞分化和肺癌进展。 作者提出,在早期髓系前体中靶向清除IL-4Rα,可以限制肺肿瘤生长。首先,作者发现骨髓嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞产生的IL-4作用于多能性粒单祖细胞(GMP),在下游的肿瘤相关单核细胞和巨噬细胞上诱导免疫抑制性表型。这种异常的髓系发育受到肿瘤微环境中上调的多种细胞因子的影响。骨髓嗜碱性粒细胞的清除则减轻了肿瘤负荷并使急性髓系发育(emergency myelopoiesis)正常化。 在人非小细胞肺癌中,作者发现能够诱导嗜碱性粒细胞产生IL-4的细胞因子水平上调。为了测试转化潜力,他们启动了一项在PD-1/PD-L1抑制剂治疗进展非小细胞肺癌患者中添加IL-4Rα阻断的临床试验。初步结果显示,发生了系统免疫变化,肿瘤浸润淋巴细胞增加。 总的来说,这项研究重新定义了我们对癌症中肿瘤外免疫失调的理解。它揭示了骨髓IL-4信号在调控促肿瘤的髓系细胞分化中的一个以前未被重视的角色,并揭示了嗜碱性粒细胞是感应远端肿瘤信号的关键局部IL-4来源。这些见解为阻断异常髓系发育以增强抗肿瘤免疫提供了机会,并初步证明其在临床上的有效性。由于IL-4信号在实体恶性肿瘤中很少被考虑,这项工作拓展了癌症概念模型,将其视为需要系统免疫调节疗法的系统性疾病。