DSP助力探索胃癌中三級淋巴結構：從原發到腹膜轉移的復雜與多樣性
文章題目：Mapping the complexity and diversity of tertiary lymphoid structures in primary and peritoneal metastatic gastric cancer
期刊：J Immunother Cancer
影響因子：10.3
空間轉錄組測序技術概況：利用Digital Spatial Profiler（DSP）空間轉錄組測序技術，樣本選取胃癌患者的石蠟包埋樣本（FFPE），樣本包括胃癌原發腫瘤（PT）和腹膜轉移腫瘤（PM）。共選擇了95個感興趣區域（ROI）：CD45+ TLS（經IHC確認）、CD45+腫瘤浸潤白細胞（TIL）和CK+癌細胞等
01 研究背景及目的
在胃癌（GC）研究領域，三級淋巴結構（TLSs）正逐漸成為抗腫瘤免疫反應的重要研究方向。TLSs被認為能刺激抗腫瘤免疫，并對預后和免疫檢查點阻斷（ICB）治療的響應產生積極影響。然而在胃癌中，TLSs主要出現在預后不良和治療響應有限的病例中。這引發了研究團隊的假設，即TLS的免疫細胞組成和功能可能取決于腫瘤的位置和腫瘤免疫環境（TIME）。本研究旨在通過DSP空間轉錄組測序技術和免疫組織化學技術，詳細描繪胃癌原發腫瘤和腹膜轉移腫瘤中TLS的免疫細胞組成和成熟狀態，揭示其在不同腫瘤免疫環境中的復雜性和多樣性。
02 主要結論
1. 患者間TLS結構和細胞組成有很大差異
使用IHC對GC的PT和PM進行了表征：T細胞（CD3）、CD8+ T細胞（CD8）、調節性T細胞（FoxP3）、巨噬細胞（CD163）、腫瘤細胞（CK）和TLS（CD20）等。結果發現TLS 的數量在 PT和PM之間差異很大，PM中的TLS不僅被癌細胞和基質細胞包圍，還被腹膜脂肪組織包圍，PT的TLS中CD8+ T細胞和Treg的密度較高。
GC的PT和PM中TLS的結構和細胞特征
2. TLS存在不同的成熟狀態
使用DSP空間轉錄組技術，分析53個TLS中主要的細胞類型，包括B細胞亞群、T細胞亞群以及巨噬細胞。使用與成熟相關的基因進行分析，將TLS分為四類：淋巴細胞聚集（LA，23%）、早期TLS（21%）、初級濾泡樣TLS（PF-like，32%）和次級濾泡樣TLS（SF-like，25%）。不成熟的TLS（iTLS）包括LA和早期TLS，而成熟的TLS（mTLS）包括PF-like和SF-like TLS，其中70% 的PT具有mTLS，而75%的PM包含iTLS。
PT和PM中TLS的轉錄組分析
3. mTLS的腫瘤具有更高的浸潤性CD8+ T記憶細胞和漿細胞
利用DSP技術來分析每個樣本中TLS的細胞組成，發現各個樣本中的細胞比例差異顯著，顯示了TLS在不同患者中的異質性。通過相關性矩陣圖顯示了TLS中不同細胞類型之間的相關性。通過熱圖展示了iTLS和mTLS在功能基因表達以及免疫通路上表現出顯著差異。箱線圖比較了iTLS和mTLS中不同細胞類型的比例，發現iTLS中包含更多的CD4+初始T細胞、巨噬細胞等，而mTLS中包含更多的B記憶細胞、CD8+ T記憶細胞和漿細胞等。
iTLS和mTLS的免疫特征
4. 抗腫瘤效應通路在mTLS的腫瘤中更活躍
為了排除癌癥分期的影響，研究納入了第二組配對的PT和PM樣本的患者進行分析。差異基因分析發現，PM衍生的TLS具有更高的巨噬細胞相關基因表達，而PT衍生的TLS具有增加的B細胞和 BCR信號表達以及Th17分化。隨后分析含有mTLS或iTLS的腫瘤中的癌細胞，發現具有mTLS的腫瘤中的癌細胞有特異性增強的凋亡相關途徑表達，表明細胞毒活性增強。具有iTLS的腫瘤的癌細胞表達各種DNA修復相關通路，以及與免疫抑制相關的細胞因子通路。這些數據表明，患有 mTLS的GC腫瘤中抗腫瘤效應通路更活躍，患有iTLS的腫瘤表達更多的免疫抑制通路。
配對PT和PM的胃癌中的TLS分析
03 總結
本研究利用DSP空間轉錄組測序技術研究了GC中TLS的免疫細胞組成和成熟狀態。研究發現腫瘤部位是TLS成熟度差異的主要原因，腹膜轉移中的TLS主要是不成熟的。成熟TLS與抗腫瘤免疫通路相關，未成熟TLS與促腫瘤通路相關。患有iTLS的腫瘤表達更多的免疫抑制通路，說明腹膜轉移性腫瘤中的TLS未成熟現象可能與免疫檢查點阻斷和預后不良相關。這些結果表明TLS的多樣性和成熟狀態是塑造腫瘤免疫微環境的關鍵因素。未來的免疫治療策略應考慮TLS的成熟狀態來提高治療效果。
