肿瘤免疫细胞数量点映射到免疫治疗的目标

最近的免疫疗法的出现标志着一个巨大变化在许多癌症研究和照顾,患者带来新的希望和世界各地的家庭。对于那些对治疗,结果是戏剧性的。激活病人的免疫系统对抗癌症可以杀死或缩小肿瘤,在某些情况下,导致完全缓解。

尽管有重大进展,只有少数人受益于免疫疗法,和的原因仍然不清楚。

免疫治疗的研究主要集中在t细胞,一种免疫细胞,学会识别特定的蛋白质和发动袭击。然而,肿瘤是一个复杂的混合物的许多不同的细胞类型,包括其他免疫细胞统称为肿瘤浸润骨髓细胞。这些细胞代表替代目标免疫疗法,但它们在肿瘤中的作用仍知之甚少。

阐明这个主人公家庭的免疫细胞,哈佛医学院研究人员基于Blavatnik学院,马萨诸塞州总医院、贝斯以色列女执事医疗中心和布莱根妇女医院使用单细胞测序的景观地图髓细胞肺癌患者的肿瘤。

他们的研究发表在免疫力4月9日,揭示了25骨髓细胞亚群,许多之前从未描述,不同的基因表达是一致的,它贯穿于病人的签名。大多数的亚种群也发现肺癌的小鼠模型,表示高度的相似性髓细胞跨物种。

这一发现为未来的研究作为基础来解释髓细胞的确切角色在癌症和评估其潜在的新的或改进的目标免疫疗法,作者说。

“免疫治疗显然是一个转型的癌症治疗方法,但是有很多病人没有反应,问题是为什么,“共同通讯作者Allon Klein说,HMS系统生物学助理教授。

“部分答案当然可以撒谎的骨髓细胞,而大量的肿瘤细胞和t细胞相互作用,”克莱恩继续说。”通过识别骨髓细胞在肿瘤的丰富复杂性,我们现在有一个强大的起点,以更好地了解其功能和临床应用”。

特别重要的,作者说,这些发现骨髓的亚种可以可靠地确定在不同的人类和小鼠,观察患者强调的基本使用免疫治疗小鼠模型的研究。

“在每个病人分析肿瘤细胞是不同的,但肿瘤浸润骨髓细胞的身份大大相同的病人之间的重叠。同时,许多骨髓人口守恒在病人和老鼠非常好,”说的共同通讯作者米凯尔Pittet HMS的放射学副教授质量一般。

“这是令人兴奋的,因为越来越多的证据基于鼠标研究表明骨髓细胞可以控制癌症恶化,影响几乎所有类型的癌症治疗,包括免疫疗法”Pittet补充道。

一致的复杂性

髓细胞免疫细胞组成的,包括单核细胞、巨噬细胞、树突细胞和粒细胞——先天免疫系统的一部分,人体的防御外来病原体和广泛的第一线。他们扮演着重要的角色在激活适应性免疫系统,包括t细胞,它可以精确目标并摧毁病原体。

为了更好地理解的多样性骨髓细胞肿瘤,Pittet与克莱因,领导InDrops的发展,单细胞基因表达分析的关键技术。在最近的研究中,Pittet克莱因和他的同事应用这种技术从一小群肿瘤患者与非小细胞肺癌和老鼠。总的来说,他们收集了来自56000多个单个细胞基因表达数据,一个细胞。

他们的分析显示骨髓细胞基因表达签名掉进了25个不同的集群,极大地扩大了已知的骨髓细胞状态。

他们发现树突状细胞,例如——Pittet和同事先前的研究发现是至关重要的成功anti-PD-1小鼠的免疫疗法,包含四种不同亚型之间主要是反映人类和老鼠。单核细胞亚型也与人类和老鼠,而巨噬细胞都是守恒的,不同的物种。

中性粒细胞,最丰富的白细胞在哺乳动物中,形成五个相似的子类型的光谱,在人类和老鼠,老鼠所特有的一个子集。Pittet在之前与克莱因合作,发现中性粒细胞表达高水平的基因Siglecf肿瘤促进属性。新分析证实了这一发现,表明这些中性粒细胞高纯度在肿瘤。

“骨髓细胞群是复杂的,但我们看到相同的复杂性在病人和物种中,这给了我们信心,见解在小鼠模型可以被转换到人类,”说Pittet癌症免疫学项目主任是谁在系统生物学中心质量一般。

“现在我们有这个细粒度的风景,我们可以更好的设计研究,以评估的角色独特的亚种群在肿瘤进展和寻找方法来操作特定的细胞免疫疗法更有效,希望“Pittet补充道。

的景观为例,骨髓细胞的基因表达模式映射,科学家可以挖掘现有数据集的患者临床结果寻找给定的髓细胞的存在和评估病人生存的关系。

克莱恩,Pittet和同事研究了这种方法的可行性在他们的研究中,发现有前途的候选人,但需要更大的患者样本大小画决定性的结果。这项工作他们与拉斐尔布埃诺,HMS布莱根妇女手术教授和Elena Levantini HMS教练在贝丝以色列女执事医学,研究病人survival-associated因素在肺癌标本。

“肺癌仍是一个在美国常见的致命的恶性肿瘤,这个重要的合作提供了新的线索和方向发展的个性化治疗肺癌患者和没有其他好的治疗选项,“布埃诺说,他是部门的首席胸外科和弗雷德里克·g·莱文杰出的椅子在胸外科和肺癌研究布里格姆和妇女。

该小组还观察髓细胞在肿瘤的行为是否可以通过采样收集骨髓细胞循环血液中,看到一个可怜的两者之间的关系。

除了直接的基础和转化研究的机会,研究结果通知的工作计划如人类肿瘤地图集,努力地图在人体所有细胞类型的景观,和人类肿瘤Atlas网络,努力创建地图册的多种癌症类型的细胞和分子细节。

“这工作融入一个单细胞的革命发生在生物医学的许多领域,尤其是在免疫学、“克莱恩说。“改善免疫疗法,我们需要尽可能多地了解细胞和过程。这就要求一个真正的团队的努力,我们的研究没有不可能神奇的医学院合作。”

这篇文章被转载材料所提供的哈佛大学。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。

参考:Rapolas Zilionis,et al。单细胞转录组的人类和小鼠肺癌揭示人口守恒的骨髓在个体和物种。免疫力(2019):https://doi.org/10.1016/j.immuni.2019.03.009