David Russler-Germain教授:大B细胞淋巴瘤微环境原型谱

B站影视 韩国电影 2025-09-19 11:46 3

摘要:ICML大会汇聚了全球顶尖的肿瘤学专家及研究团队,围绕淋巴瘤微环境的深度解析及其对新型免疫治疗策略,特别是CD19嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法响应的预测价值,展开了深入探讨。其中,由华盛顿大学医学院David Russler-Germain教授领衔的团

ICML大会汇聚了全球顶尖的肿瘤学专家及研究团队,围绕淋巴瘤微环境的深度解析及其对新型免疫治疗策略,特别是CD19嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法响应的预测价值,展开了深入探讨。其中,由华盛顿大学医学院David Russler-Germain教授领衔的团队,基于单核多组学数据定义淋巴瘤微环境原型谱(LymphoMAPs)的突破性研究,为精准识别CAR-T治疗优势亚组提供了关键洞见,引发了与会者的广泛关注。

大B细胞淋巴瘤微环境研究的挑战与突破

大B细胞淋巴瘤(LBCL)作为一种高度异质性的恶性血液肿瘤,其发病机制复杂,预后差异显著。尽管靶向治疗和标准R-CHOP(利妥昔单抗、环磷酰胺、多柔比星、长春新碱和泼尼松)方案已取得一定进展,但疗效仍不尽理想。特别是自利妥昔单抗问世以来,LBCL治疗领域最大的突破莫过于抗CD19 CAR-T细胞疗法,然而,不幸的是,大多数患者未能从CAR-T治疗中获得持久益处。因此,迫切需要深入理解影响CAR-T反应的治疗前因素,以识别耐药机制并开发替代治疗策略。既往研究已将CAR-T失败与输注产品特性、肿瘤体细胞突变以及淋巴瘤微环境特征联系起来,但大多通过bulk基因表达谱进行评估。早期的单细胞研究虽然揭示了肿瘤浸润T细胞的多样性,却常因使用单细胞悬液而低估了间质和髓系细胞群。因此,对LBCL微环境进行全面、大规模的单细胞表征以揭示可重复的模式,并深入了解淋巴瘤生物学,仍是亟待解决的科学难题。

LymphoMAPs:基于单核多组学数据定义淋巴瘤微环境新范式

为解决这一关键的未满足科学需求,Michael Green团队开展了一项开创性研究,利用单核多组学RNA和ATAC测序技术,对217份冻存的大B细胞淋巴瘤样本(约一半为未经治疗,一半为复发或难治性)以及15份对照样本进行了全面分析,旨在全面定义LBCL的细胞图谱。研究团队还对大部分肿瘤样本进行了全外显子组测序、低通量全基因组测序和bulk RNA测序,并在数据整合后深入探索了淋巴瘤微环境及其与LBCL临床和分子特征以及一线治疗和CAR-T细胞治疗反应的关联。

经过严格的质量控制和筛选,研究共使用了180万个细胞进行下游分析。通过整合B细胞受体序列、DNA拷贝数变异、体细胞突变和基因表达数据,研究团队在高置信度下识别出每个样本中的恶性B细胞。其余细胞则根据聚类和典型标志基因表达模式被分离为主要谱系,并进一步亚聚类,最终鉴定出71个转录组定义的细胞亚群。值得注意的是,该研究成功捕获了此前被低估的髓系和非造血细胞,从而构建了一个全面的LBCL单细胞图谱。

研究团队采用非负矩阵分解(NMF)聚类方法对共同关联的细胞亚群进行表征,并识别出五种细胞模块。鉴于两对模块之间存在强相关性(每对包含一个大模块和一个小模块),为避免数据过拟合,研究将这些模块合并,最终得到了三种淋巴瘤微环境原型谱(LymphoMAPs):

FMAC型:约占所有肿瘤的37%,其特征是T细胞和NK细胞显著稀疏,而癌相关成纤维细胞和巨噬细胞过度富集。LN(淋巴结样型):约占所有肿瘤的33%,其特征是含有幼稚和记忆T细胞,并富集淋巴结结构细胞。TEX(T细胞衰竭型):约占所有肿瘤的30%,其特征是富含表达衰竭标志物的CD8 T细胞。

尽管恶性B细胞在FMAC型肿瘤中表现出更强的增殖能力,但不同原型谱之间恶性B细胞的比例没有显著差异。

LymphoMAPs与DLBCL分子亚型的关联性解析

为了评估LymphoMAPs与已确立的DLBCL分子亚型之间的关联,研究团队利用bulk RNA测序确定了细胞起源(Cell of Origin, COO)和暗区(Dark Zone)特征,并结合全外显子组和低通量全基因组测序确定了淋巴瘤遗传亚型以及DLBCL遗传亚型。由于这些分子亚型主要是在初诊DLBCL中发现,而研究队列中超过一半的患者为复发/难治性LBCL,为克服这一限制并在更大队列中探索相关性,研究分析了来自2000多例未经治疗DLBCL的公开基因表达数据。

通过本研究样本的特征集选择,开发了一个朴素贝叶斯分类器来预测公开数据中的LymphoMAPs。结果显示,TEX原型谱与ABC(活化B细胞样)亚型、LN原型谱与GCB(生发中心B细胞样)亚型,以及FMAC原型谱与暗区特征亚型之间存在显著关联,这表明肿瘤B细胞的转录状态可能与微环境原型谱相关。然而,尽管原型谱与恶性B细胞转录状态存在这些关联,研究并未观察到原型谱与B细胞肿瘤遗传亚型之间存在强烈的关联。在本研究队列的单细胞样本中未发现显著关联,而在较大的公共数据集中也仅观察到非常微弱的关联,包括EZB或C3遗传簇中TEX原型谱肿瘤的比例偏低。

LymphoMAPs在预测R-CHOP一线治疗及CAR-T疗效中的临床价值

研究进一步评估了LymphoMAPs的预后影响及其与先前公布的淋巴瘤微环境亚型之间的关联。在包含本研究队列中88例未经治疗患者以及公开数据中1000例接受一线R-chemo治疗的未经治疗患者的多变量分析中,研究发现国际预后指数(IPI)、ABC细胞起源、暗区特征以及FMAC LymphoMAP均与较差的预后独立显著相关。这表明,LymphoMAP原型谱与LBCL的转录亚型和临床特征相关,其中FMAC原型谱与一线R-chemo治疗后较差的预后存在适度但显著的关联。

更引人注目的是,由于巨噬细胞丰度、T细胞衰竭和调节性T细胞丰度在多项先前研究中被独立证实与CAR-T细胞治疗失败相关,而这些特征正是TEX原型谱的定义性特征,因此研究团队假设TEX原型谱肿瘤的患者在CAR-T细胞治疗后可能预后不佳。为了验证这一假设,研究利用ZUMA-7研究(一项比较Axi-Cel CAR-T与标准挽救性化疗+自体移植作为早期复发或原发难治性LBCL二线治疗的随机Ⅲ期临床试验)中256名患者的基因表达和预后数据进行了分析。

结果显示,在ZUMA-7研究中,LymphoMAPs在两组治疗臂中分布均衡。Cox比例风险模型用于比较CAR-T与标准治疗在每个LymphoMAP或其他可用临床或分子亚群中的无事件生存期(EFS)。TEX原型谱是唯一未显示CAR-T治疗相较于标准治疗有显著益处的亚群,这一结果在Kaplan-Meier曲线和受限平均生存时间分析中也得到印证。相比之下,LN原型谱患者从CAR-T治疗中获得了高度显著的益处,而FMAC原型谱患者虽然益处有所降低,但仍具有统计学意义。这一发现强调了LymphoMAPs在预测CAR-T疗效方面的关键作用,为实现CAR-T治疗的精准化应用提供了新的生物标志物。

TEX淋巴瘤微环境的深层生物学机制探究

为进一步理解每个原型谱的潜在生物学机制,研究团队进行了细胞通讯分析。尽管TEX原型谱中的T细胞总丰度与LN原型谱相似,但TEX肿瘤中的T细胞富集了衰竭的CD8 T细胞,这些细胞表达高水平的共抑制受体基因,包括Tim-3、PD-1、CTLA-4、Lag-3和TIGIT,以及高水平的衰竭或功能障碍相关转录因子,如TOX、PRDM1和NFAT组分。此外,TEX肿瘤中富集的巨噬细胞亚群包括M1极化巨噬细胞和超活化巨噬细胞,它们高表达PD-L1、SLAMF7或其他先前在急性和慢性炎症中研究过的标志物。

研究使用NicheNet工具进一步探索了这一现象,结果表明PD-L1是被预测为调节这些衰竭CD8 T细胞的主要配体。超活化巨噬细胞是PD-L1和其他重要配体(如CXCL9)的主要来源,这些配体可能驱动CD8 T细胞的募集并随后导致其在TEX肿瘤中衰竭。

考虑到超活化巨噬细胞在TEX原型谱中的重要性,研究团队深入探讨了驱动超活化巨噬细胞表型的因素。结果揭示了一个由恶性B细胞、T细胞、NK细胞以及其他髓系细胞之间广泛的相互作用网络,包括HLA-F和LILRB1-2相互作用。NicheNet还识别出IFN-γ作为驱动超活化巨噬细胞特征基因的排名靠前的配体,主要来源于衰竭的T细胞。

这些综合观察结果突出表明,衰竭的CD8 T细胞与超活化巨噬细胞之间的相互作用是TEX原型谱的潜在驱动因素:巨噬细胞提供共抑制信号以驱动T细胞衰竭,而衰竭的CD8细胞产生IFN-γ以进一步加剧巨噬细胞的超活化。这种恶性循环共同塑造了TEX微环境,并可能导致CAR-T细胞治疗的耐药性。

临床应用展望

David Russler-Germain教授在报告中总结道:“本研究利用单核多组学数据,成功定义了三种淋巴瘤微环境原型谱。我们发现LymphoMAPs与大B细胞淋巴瘤遗传亚型之间的关联性极小,但与先前描述的转录亚型之间存在显著关联。这些发现表明肿瘤细胞遗传学可能不是这些微环境原型谱的主要贡献者。”

Russler-Germain教授进一步指出:“通过将我们的LymphoMAPs应用于已发表的数据集,发现了淋巴瘤微环境与患者预后之间的差异关联,这取决于治疗线和所采用的治疗方式。由于我们尚不清楚LymphoMAPs在诊断和复发之间是否稳定,或者是否可能受到某些治疗的影响,因此,在治疗的队列中,最好是在有治疗前后活检的随机试验中评估LymphoMAPs,对于在不同治疗环境中优化其与预后的关联至关重要。”

未来展望与结语

LymphoMAPs的发现,不仅为我们深入理解LBCL的复杂生物学提供了全新的视角,更重要的是,它为精准预测CAR-T细胞治疗的疗效指明了方向。通过识别出对CAR-T治疗无显著益处的TEX亚型患者,未来有望针对性开发新的治疗策略,例如联合检查点抑制剂来逆转T细胞衰竭,或探索其他细胞治疗方案。这一突破性进展,无疑将加速淋巴瘤治疗从“一刀切”走向“精准化”的新时代,最终惠及广大患者。

来源:肿瘤瞭望

相关推荐