文献阅读001:由I类HLA转录缺失导致的联合免疫治疗的获得性癌症耐药性
背景
Merkel cell carcinoma:梅克尔细胞癌又名皮肤小梁状癌、原发性皮肤神经内分泌癌、皮肤原发性小细胞癌及皮肤APUD瘤。
HLA:MHC基因产物在不同细胞表面表达,通常称之为MHC分子或主要组织相容性抗原,对抗原递呈和免疫信号传递起关键作用。人的MHC又叫HLA。
HLA抗原根据不同的基因位点分为一类、二类和三类抗原。
一类抗原:HLA-A,B,C 位点
二类抗原:HLA-DR,DQ,DP 位点
三类抗原:补体
摘要
两个发生转移的梅克尔细胞癌病人,使用梅克尔细胞多瘤病毒特异的CD8+细胞和免疫检查点抑制剂治疗。在免疫治疗后一段时间病情缓解,但在一年多之后恶化。通过单细胞转录组发现I类HLA基因表达水平抑制导致了免疫耐受。
病人一:HLA-B特异的CD8+ T细胞治疗、免疫检查点抑制剂等治疗
病人二:HLA-A2特异的CD8+ T细胞治疗、免疫检查点抑制剂等治疗
1. 灌注的CD8+ T细胞在复发时持续存在于外周血中
2. 外周血中的scRNA-seq显示T细胞在免疫治疗相应阶段被激活
病人一在4个时间点的外周血scRNA-seq t-SNE图,把CD8+ 分为naïve/central memory, effector memory/effector,激活的CD8+ T细胞(红色)
病人一在4个时间点的外周血scRNA-seq t-SNE图,激活的CD8+ T细胞主要在resp(免疫治疗相应阶段)。
3. 激活的CD8+ T细胞浸润应答肿瘤
免疫组织染色表面,在免疫治疗相应阶段激活的CD8+ T细胞浸润肿瘤,但是在复发阶段CD8+ T细胞消失。结合外周血单细胞测序结果(CD8+ T细胞)一直存在于外周血中,以上结果表明肿瘤特异性CD8+ T细胞不再识别抗原。
Dark blue = DAPI (nuclei), Light blue = CD56 (MCC tumor), Red = CD3+CD8–, Green = CD8+, Purple = HLA-DR
4. 复发肿瘤的单细胞测序结果显示HLA-B表达下调
第一个病人肿瘤组织scRNA-seq中非肿瘤部分的细胞是重叠的(在图中没分开)这说明免疫微环境中的细胞不是造成免疫逃逸的原因。对比肿瘤细胞在治疗前和复发时,发现许多与免疫逃逸和肿瘤复发的差异基因,特别是HLA-B的表达下调。
5. 去甲基化药恢复了HLA-B转录水平表达
体外短期培养肿瘤细胞,用去甲基化药能够恢复HLA-B转录水平表达。说明肿瘤下调HLA-B是可逆的。
6. 第二个病人作为验证
癌组织和PBMC的scRNA-seq发现HLA-A在肿瘤细胞中表达下调(图g),但是WES测序表明其DNA序列未突变。
总结
灌注的CD8+ T细胞能过缩小肿瘤大小,但是复发时肿瘤细胞的与灌注的CD8+ T细胞对应的HLA的转录水平会下调。
之前的研究表明,免疫逃逸是由HLA基因突变造成的,所以更换治疗方法是需要更换其他HLA特异的CD8+ T细胞。
但是作者的研究发现,去甲基化药恢复了HLA转录水平表达,从而克服耐药的障碍。
Reference
https://doi.org/10.1038/s41467-018-06300-3
https://static-content.springer.com/esm/art%3A10.1038%2Fs41467-018-06300-3/MediaObjects/41467_2018_6300_MOESM1_ESM.pdf
https://mp.weixin.qq.com/s/Rb6CRAXUmugRpIw8RlpKFA
http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-02193-0_9
http://www.lc-bio.com/news/show-585.html
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