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#肿瘤#
脑肿瘤包含各种类型的恶性肿瘤,包括原发脑肿瘤和从黑色素瘤,肺癌和乳腺肿瘤来源的转移性肿瘤细胞。最常见的癌症类型包括胶质母细胞瘤(GBM,约占成人原发性脑恶性肿瘤的50%)和脑转移瘤(BrM)。除了手术,靶向肿瘤细胞的细胞*性疗法(如脑立体定位放疗)一般作为一线治疗手段,然而疗效甚微,2年存活率很低。近年来,肿瘤微环境研究火热,特别是免疫检查点阻断对于肿瘤治疗起到巨大作用。与其他组织器官不同,脑肿瘤微环境主要由不同功能的星形胶质细胞,促肿瘤生成的巨噬细胞和极少的浸润淋巴细胞组成。随着单细胞技术的发展,包括乳腺癌,结直肠癌和胰腺癌在内的肿瘤微环境中许多潜在的治疗靶点纷纷被揭示,然而对于脑肿瘤微环境的全面分析并不多见,至今没有研究运用高度多重组织学技术合并分析单个细胞的空间特性。
年2月1日,加拿大麦吉尔大学的LoganA.Walsh、DanielaF.Quail和PeterM.Siegel团队在Nature上发表了文章Single-cellspatialimmunelandscapesofprimaryandmetastaticbraintumours,首次在单细胞空间层面上揭示了原发和转移性脑肿瘤图谱,并在胶质母细胞瘤患者中发现了一个独特的,与长生存期相关的MPO阳性巨噬细胞群。
作者使用成像质谱流式术分析了例高恶性度胶质瘤和46例脑转移瘤,获得了张高维度组织病理学图像,对其中万个细胞进行分类,包括肿瘤细胞,星形胶质细胞,血管和超过16种免疫细胞群。和预期的一样,在基质细胞中主要细胞类型为GFAP阳性的星形胶质细胞和CD68阳性的巨噬细胞,而淋巴细胞占比很小。文章中,作者构建了单细胞交互网络,在原发性脑肿瘤中,作者发现相比于女性,男性患者肿瘤组织中外周源性的单核细胞出现频率更高,说明了对癌症的免疫反应具有潜在的性别差异。另外与胶质母细胞瘤相比,脑转移瘤中有更多和更高密度的NK细胞,中性粒细胞,巨噬细胞,经典单核细胞和T细胞,且在年轻患者的脑转移瘤核心区出现更多的中性粒细胞,树突状细胞和CD4阳性T细胞。除此之外,脑转移瘤血管内皮细胞与肿瘤细胞高度交互作用,血脑屏障中的连接蛋白claudin-5在肿瘤相邻内皮细胞中和脑转移核心区表达较低,促进了肿瘤在脑内的定植。
最后作者发现了一种独特的MPO阳性巨噬细胞,与患者生存期相关。MPO是一种常用的中性粒细胞标记物,可以介导ROS的生成和氧化应激反应。虽然巨噬细胞内MPO染色阳性提示可能是巨噬细胞对中性粒细胞的吞噬增加,但事实上中性粒细胞样单核细胞和巨噬细胞的存在已有研究报道。作者亦确认了胶质母细胞瘤中MPO和IBA1双阳性的巨噬细胞的存在,伴随着ROS合成,吞噬体形成和HIF1α信号通路,并发现相比于MPO阴性巨噬细胞,阳性巨噬细胞与内皮细胞的相互作用更少,提示MPO阳性的巨噬细胞可能具有抗肿瘤生成特性。为了将该发现与临床联系起来,作者对例胶质母细胞瘤患者进行MPO和IBA1低维度普通免疫荧光共染色进行验证,发现83.96%的MPO阳性巨噬细胞都是CD和P2Y12阴性,证明仅使用MPO和IBA1两种标记物即能预测患者生存期。
以往的研究认为巨噬细胞在脑肿瘤的聚集与疾病恶化相关,在此基础上,作者最新研究强调了MPO阳性细胞亚群意外地与生存期延长相关,这表明那些靶向胶质母细胞瘤中巨噬细胞的疗法(如CSF-1R抑制剂)很可能让我们失去了一支友*,该研究加深了我们对巨噬细胞复杂性的认知。
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