STAT3 x VEGF-A

【导读】 CLDN18.2 在消化系统肿瘤中过度表达，因此成为抗体药物偶联物（ADCs）的理想药物靶点。尽管有许多靶向CLDN18.2的ADCs正在进行临床试验，但其不明确的潜在机制阻碍了这些药物的进一步应用。 9月3日，复旦大学与海军军医大学（第二军医大学）研究人员合作在期刊《Cell Death Discovery》上发表了研究论文，题为“Enhancing antitumor efficacy of CLDN18.2-directed antibody-drug conjugates through autophagy inhibition in gastric cancer”，本研究中，研究人员使用了一种由抗CLDN18.2单克隆抗体和微管抑制剂MMAE组成的ADC（抗体偶联药物），它通过在CLDN18.2阳性胃癌细胞中切割caspase-9/PARP蛋白来诱导剂量依赖性的细胞凋亡。值得注意的是，在αCLDN18.2-MMAE治疗期间，自噬被显著激活，表现为自噬体的积累、自噬标志物LC3从I型转化为II型以及完全的自噬流。通过抑制自噬剂LY294002显著增强了αCLDN18.2-MMAE诱导的细胞毒性和由caspase介导的细胞凋亡，表明自噬在CLDN18.2靶向ADC治疗的胃癌细胞中具有细胞保护作用。将自噬抑制剂与αCLDN18.2-MMAE联合使用显著增强了其体内抗肿瘤效果。此外，在αCLDN18.2-MMAE处理的胃癌细胞中，还证明了Akt/mTOR通路的失活参与了自噬的启动。 总之，本研究对CLDN18.2靶向的ADC机制进行了突破性的研究，重点强调了自噬在其中的关键作用，为通过将CLDN18.2靶向ADC与自噬抑制剂相结合来治疗胃癌提供了新的见解。 https://www-nature-com.libproxy1.nus.edu.sg/articles/s41420-024-02167-0 背景知识 01 胃癌是消化系统最常见的癌症之一。由于其隐匿的症状和不足的筛查系统，患者通常在无法进行手术切除的晚期才被诊断出来。以铂类和氟尿嘧啶为基础的化疗是晚期和转移性胃癌的主要治疗手段。然而，它面临着耐药性和不良反应等挑战，导致总体生存期平均约为12个月。因此，迫切需要探索新的治疗方法。 自噬是真核细胞中的一种关键的细胞内降解过程，负责清除衰老的蛋白质和功能异常的细胞器，从而维持细胞的稳态。在癌症治疗中，自噬的作用是多方面的，取决于肿瘤的类型和肿瘤发生的阶段。一方面，自噬作为一种肿瘤抑制机制，通过消除整合细胞成分来发挥作用。另一方面，它表现出一种细胞保护作用，促进癌细胞在缺氧和营养匮乏等恶劣微环境中生存和适应。一些研究表明，用于癌症治疗的药物，如天冬酰胺酶、信号调节蛋白α-Fc和顺铂，可以诱导自噬。将自噬抑制剂与某些抗肿瘤药物的联合疗法可以显著增强其疗效。在非小细胞肺癌模型中，自噬抑制剂氯喹显著增强了厄洛替尼抑制肿瘤生长和抑制JAK2/STAT3/VEGFA通路的作用。然而，目前尚不清楚自噬是否及如何影响靶向CLDN18.2的胃癌ADC疗法，因此需要进一步的研究。 αCLDN18.2-MMAE对CLDN18.2阳性胃癌细胞显示出显著的抗肿瘤效果 02 为了评估αCLDN18.2-MMAE在体外的选择性细胞毒性，研究人员筛选出了CLDN18.2阳性的胃癌细胞系（SNU-601和MKN45-CLDN18.2）以及CLDN18.2阴性的MKN45和CLDN18.2阴性的人正常胃黏膜上皮细胞系GES-1。αCLDN18.2-MMAE对MKN45-CLDN18.2和SNU-601细胞显示出剂量依赖性的细胞毒性，在4μg/mL药物浓度下，48小时后细胞存活率分别降至约50%和66%。相比之下，对MKN45和GES-1细胞的细胞毒性极低，表明其对靶细胞具有特异性。接下来，研究人员评估了αCLDN18.2-MMAE的体内抗肿瘤效果。研究人员将MKN45-CLDN18.2细胞植入NCG小鼠建立皮下异种移植模型。随后，将小鼠随机分配至对照组、αCLDN18.2-MMAE（2mg/kg）组和顺铂（5mg/kg）组，定期测量肿瘤体积。与对照组相比，接受αCLDN18.2-MMAE治疗的小鼠肿瘤体积显著减小，其治疗效果优于仅接受顺铂治疗的阳性对照组。H&E染色显示，用αCLDN18.2-MMAE处理的肿瘤组织中出现了更多的坏死现象。这些发现表明，αCLDN18.2-MMAE在体外和体内对CLDN18.2阳性胃癌细胞具有强大的细胞毒性。 抑制自噬可增强αCLDN18.2-MMAE在CLDN18.2阳性胃癌细胞中引起的细胞毒性和细胞凋亡 03 鉴于自噬在肿瘤进展中的双重作用，研究人员旨在研究是否抑制自噬能增强αCLDN18.2-MMAE的疗效。与单独使用αCLDN18.2-MMAE相比，联合使用自噬抑制剂LY294002导致LC3-II蛋白表达显著降低，SQSTM1蛋白表达显著升高，表明有效抑制了自噬。如图1B和D所示，αCLDN18.2-MMAE与自噬抑制剂LY294002的联合使用显著增强了其对MKN45-CLDN18.2和SNU-601细胞的细胞毒性。同样，与其他自噬抑制剂如氯喹、3-MA和羟氯喹联合使用也显著增强了αCLDN18.2-MMAE对这些细胞的细胞毒性。此外，流式细胞术结果显示，联合治疗组中αCLDN18.2-MMAE诱导的MKN45-CLDN18.2和SNU-601细胞的凋亡显著增加。同样，联合治疗增加了PARP和caspase-9的裂解。因此，抑制αCLDN18.2-MMAE诱导的自噬导致MKN45-CLDN18.2和SNU-601细胞的凋亡显著增加。这些发现揭示了αCLDN18.2-MMAE治疗的胃癌细胞中的自噬保护作用。与αCLDN18.2-MMAE单独治疗相比，将自噬抑制剂与之联合治疗可能代表一种更好的消除胃癌细胞的方法。 图1：抑制自噬可增强αCLDN18.2-MMAE在CLDN18.2阳性胃癌细胞中引起的细胞毒性和细胞凋亡 研究小结 04 总之，本研究证明了αCLDN18.2-MMAE对CLDN18.2阳性胃癌的抗肿瘤效果。更重要的是，研究人员首次报道了CLDN18.2靶向ADC在胃癌治疗中诱导细胞保护性自噬，涉及Akt/mTOR信号通路。本研究发现为CLDN18.2靶向ADC与自噬抑制剂联合应用以提高CLDN18.2阳性胃癌治疗效果提供了理论支持和实验证据。 【参考资料】 https://www-nature-com.libproxy1.nus.edu.sg/articles/s41420-024-02167-0 【关于投稿】 转化医学网（360zhyx.com）是转化医学核心门户，旨在推动基础研究、临床诊疗和产业的发展，核心内容涵盖组学、检验、免疫、肿瘤、心血管、糖尿病等。如您有最新的研究内容发表，欢迎联系我们进行免费报道（公众号菜单栏-在线客服联系），我们的理念：内容创造价值，转化铸就未来！ 转化医学网（360zhyx.com）发布的文章旨在介绍前沿医学研究进展，不能作为治疗方案使用；如需获得健康指导，请至正规医院就诊。 热门推荐活动 点击免费报名 🕓 上海｜09月11日 ▶ 微驭万物-单细胞空间组学技术前沿与临床应用研讨会 🕓 北京｜09月20日-21日 ▶ 第五届单细胞技术应用研讨会暨空间组学前沿研讨会 🕓 上海｜11月15日-16日 ▶ 2024第一届中国类器官转化医学大会 点击对应文字 查看详情

编者按：本文来自药智数据；赛柏蓝转载，编辑凯西 今年1月，国家药监局召开的2024年全国药品监督管理工作会议提出，今年将深化审评审批制度改革，积极支持医药研发创新，促进中药传承创新发展，持续提升便企利民水平，推动构建支持创新药械研发、生产、销售、临床应用良性循环的产业生态。 2024年截至目前，国家药监局已通过优先审评审批程序批准/附条件批准20款新药上市，其中3款药物为附条件批准上市。药品类型中，化药占比最大；国产药品多于进口药品。 以下为20款药物的具体信息： 01 仑卡奈单抗注射液：卫材 脑内β淀粉样蛋白（Aβ）斑块积聚是阿尔茨海默病的典型病理生理特征之一。仑卡奈单抗注射液是一种人源化免疫球蛋白IgG1单克隆抗体，可直接拮抗聚集的可溶性和不溶性Aβ，从而减少Aβ斑块。仑卡奈单抗注射液获批适应症为：用于治疗由阿尔茨海默病引起的轻度认知障碍和阿尔茨海默病轻度痴呆。 02 儿茶上清丸：齐进药业 儿茶上清丸清热退火、解毒敛疮、止痛，用于轻型复发性阿弗他溃疡上焦实热证。该药品开展了随机、双盲、安慰剂平行对照的多中心临床试验。临床试验研究结果显示，靶溃疡愈合率、所有溃疡愈合率、所有溃疡愈合时间、靶溃疡愈合时间等指标，试验组优于安慰剂组。 03 脯氨酸加格列净片：惠升生物 脯氨酸加格列净是一种钠-葡萄糖协同转运蛋白2（SGLT2）抑制剂，通过抑制SGLT2，减少滤过葡萄糖的重吸收，降低葡萄糖的肾阈值，从而增加尿糖排泄。该药适用于单药治疗或与盐酸二甲双胍联合使用，改善成人2型糖尿病患者的血糖控制。 04 富马酸泰吉利定注射液：恒瑞医药 富马酸泰吉利定注射液是一种阿片受体完全激动剂，对阿片受体μ亚型(MOR)具有相对的选择性，按照麻醉药品管理。该药物适用于腹部手术后中重度疼痛。 05 可伐利单抗注射液：罗氏 可伐利单抗注射液是一种靶向补体蛋白 C5 的重组人源化 IgG1 亚型单克隆抗体，能特异性地与补体蛋白 C5 结合，从而抑制 C5 裂解为 C5a 和 C5b，阻止末端补体复合物 C5b-9 的产生，抑制补体途径免疫反应，可用于未接受过补体抑制剂治疗的阵发性睡眠性血红蛋白尿症成人和青少年（≥12岁）患者。 阵发性睡眠性血红蛋白尿系获得性造血干细胞基因突变引起血细胞膜缺陷所致的慢性血管内溶血，常在睡眠时加重，可伴发作性血红蛋白尿、潜在的骨髓衰竭和血栓形成，已被纳入我国第一批罕见病目录。 06 九味止咳口服液：卓和药业 九味止咳口服液宣肺止咳，用于急性气管-支气管炎中医辨证属风热证的咳嗽。该药品开展了随机、双盲、安慰剂及阳性药平行对照的多中心临床试验。临床试验研究结果显示，主要疗效指标：咳嗽消失率和咳嗽消失时间，试验组均优于安慰剂组、非劣效于阳性药组。 07 妥拉美替尼胶囊：科州药业 妥拉美替尼是选择性丝裂原活化蛋白激酶激酶1和2（MEK1/2）抑制剂，通过抑制MEK1/2激酶的活性发挥抗肿瘤作用。该药品适用含抗PD-1/PD-L1治疗失败的NRAS突变的晚期黑色素瘤患者。 08 秦威颗粒：成都华西 秦威颗粒清热除湿祛风、活血通络止痛，用于急性痛风性关节炎风湿郁热证的治疗，症见关节疼痛、关节肿胀、关节局部发热、口渴喜饮等。该药品开展了随机、双盲、安慰剂平行对照的多中心临床试验。临床试验研究结果显示，关节疼痛消失时间、消失率等疗效指标，试验组优于安慰剂组。 09 恩替司他片：亿腾景昂 恩替司他片是一种组蛋白去乙酰化酶（HDAC）抑制剂，可选择性抑制I类和IV类HDACs，抑制细胞增殖、促进终末分化和/或诱导凋亡，发挥抗肿瘤作用。该药品联合芳香化酶抑制剂用于治疗激素受体（HR）阳性、人类表皮生长因子受体-2（HER-2）阴性，经内分泌治疗复发或进展的局部晚期或转移性乳腺癌患者。 10 伊普可泮胶囊：诺华 盐酸伊普可泮与补体旁路途径中的 B 因子(FB)结合，调节 C3 的裂解、下游效应物的产生和末端途径的放大，控制 C3b 介导的血管外溶血和末端补体介导的血管内溶血。该药品适用于治疗既往未接受过补体抑制剂治疗的阵发性睡眠性血红蛋白尿症(PNH)成人患者。 11 瑞普替尼胶囊：百时美施贵宝 瑞普替尼是一种酪氨酸蛋白激酶原癌基因ROS1和原肌球蛋白受体酪氨酸激酶（TRKs）TRKA、TRKB及TRKC的抑制剂。该药品适用于ROS1阳性的局部晚期或转移性非小细胞肺癌（NSCLC）成人患者。 12 甲磺酸瑞齐替尼胶囊：倍而达 甲磺酸瑞齐替尼是表皮生长因子受体（EGFR）激酶抑制剂，对EGFR突变体（如EGFR T790M、L858R）具有不可逆抑制作用。该药适用于既往经表皮生长因子受体（EGFR）酪氨酸激酶抑制剂（TKI）治疗时或治疗后出现疾病进展，并且经检测确认存在EGFR T790M 突变阳性的局部晚期或转移性非小细胞肺癌（NSCLC）成人患者的治疗。 13 苯磺酸克利加巴林胶囊：海思科 苯磺酸克利加巴林为抑制性神经递质γ-氨基丁酸（GABA）的结构衍生物。该药品用于治疗成人糖尿病性周围神经病理性疼痛。糖尿病性周围神经病理性疼痛（DPNP）是糖尿病最常见的慢性并发症，16%的糖尿病患者受其影响，其中，12.5%的患者未被诊断，39%的患者未经治疗。 14 注射用舒巴坦钠/注射用度洛巴坦钠组合包装：Entasis Therapeutics 本品是含注射用舒巴坦钠和注射用度洛巴坦钠的组合包装产品。舒巴坦是一种β-内酰胺类抗菌药物和 Ambler A 类丝氨酸β-内酰胺酶抑制剂，度洛巴坦是一种二氮杂二环辛烷、非 β-内酰胺类的 β-内酰胺酶抑制剂，可保护舒巴坦不被 β-内酰胺酶降解。该药品用于治疗 18 岁及以上患者由鲍曼-醋酸钙不动杆菌复合体敏感分离株所致医院获得性细菌性肺炎（HABP）、呼吸机相关性细菌性肺炎（VABP）。 15 依沃西单抗注射液：康方生物 依沃西单抗注射液是一种靶向结合人血管内皮生长因子-A（VEGF-A）和程序性死亡蛋白-1（PD-1）的IgG1亚型人源化双特异性抗体，可同时与VEGF-A、PD-1结合，竞争性阻断VEGF-A、PD-1与其配体的相互作用，发挥抗肿瘤活性。本品联合培美曲塞和卡铂，用于经表皮生长因子受体（EGFR）酪氨酸激酶抑制剂（TKI）治疗后进展的EGFR基因突变阳性的局部晚期或转移性非鳞状非小细胞肺癌（NSCLC）患者的治疗。 16 枸橼酸依奉阿克胶囊：正大天晴 枸橼酸依奉阿克胶囊是一种酪氨酸激酶受体抑制剂，适用于未经过间变性淋巴瘤激酶（ALK）抑制剂治疗的ALK阳性的局部晚期或转移性非小细胞肺癌（NSCLC）患者的治疗。依奉阿克胶囊由正大天晴自主研发，属于新一代ALK抑制剂。 17 甲磺酸瑞厄替尼片：圣和药业 瑞厄替尼是一种EGFR激酶抑制剂，该药适用于既往经表皮生长因子受体（EGFR）酪氨酸激酶抑制剂（TKI）治疗时或治疗后出现疾病进展，并且经检测确认存在EGFR T790M突变阳性的局部晚期或转移性非小细胞肺癌（NSCLC）成人患者的治疗。 18 戈利昔替尼胶囊：迪哲医药 戈利昔替尼是一种JAK1抑制剂，可通过阻断JAK/STAT（Janus激酶/信号传导及转录激活蛋白）通路，抑制肿瘤细胞中STAT3磷酸化及相应信号传导，从而抑制肿瘤细胞增殖。该药单药适用于既往至少接受过一线系统性治疗的复发或难治的外周T细胞淋巴瘤（r/r PTCL）成人患者。 19 依柯胰岛素注射液：诺和诺德 依柯胰岛素是一种新型长效胰岛素类似物，可与白蛋白可逆性结合，在循环系统形成储库并缓慢持续释放。在一周给药间隔内，依柯胰岛素降糖作用分布均匀，并且在临床相关剂量下降糖作用时间可覆盖一周。该品用于治疗成人2型糖尿病。 20 考格列汀片：海思科 考格列汀是二肽基肽酶4（DPP-4）抑制剂，可抑制DPP-4活性，增加胰高血糖素样肽-1（GLP-1）和葡萄糖依赖性促胰岛素多肽（GIP）的血浆浓度，以葡萄糖依赖的方式增加胰岛素释放并降低胰高血糖素水平，降低血糖。该药适用于改善成人 2型糖尿病患者的血糖控制。 END 内容沟通：13810174402 左下角「关注账号」，右下角「在看」，防止失联

小伙伴们大家早上好，今天小编和大家分享的这篇文章是近期发表在《Computers in Biology And Medicine》（IF:7.7）,本篇文章主要对三阴性乳腺癌(TNBC) 同源重组缺陷(HRD)和非HRD进行了比较TNBC是乳腺癌侵袭性最强的亚型，其HRD比例最高。HRD一直被认为是免疫检查点抑制剂(ICIs)反应的生物标志物，对HRD和非HRD TNBC样本的肿瘤微环境(TME)进行综合比较可能是有帮助的。今天让我们一起来学习一下这篇文章吧！1.HRD和非HRD样本单细胞图谱数据：GSE161529：包括4个HRD和4个非HRD样本的单细胞测序数据；TCGA下载体细胞突变谱、FPKM类型的转录组数据以及乳腺癌和卵巢癌患者的临床特征（图1A）。对8个TNBC样本的单细胞数据进行分析，通过质量控制和细胞注释，标记基因识别出上皮细胞、免疫细胞和基质细胞。免疫细胞初步分为T/NK细胞、B/浆细胞、髓系细胞、浆细胞样树突状细胞和柱状细胞。比较两组细胞类型的分布，HRD组免疫细胞和基质细胞的百分比较高(图1B)。就免疫细胞而言，HRD组中B/浆细胞的百分比较高，而髓系细胞的百分比较低。图1：HRD和非HRD样本的单细胞图谱2.非HRD组的T细胞表现衰竭的表型将T/NK细胞根据标记基因注释成9种细胞类型如图2A-B。CD4+ Tex、CD8+ Tex和Treg细胞的百分比在非HRD组中更高，有更高功能失调的表型(图2C)。CD4+ T细胞的拟时序分析显示了从CD4+ Tn到CD4+ Tex或Treg(图2D)。发育轨迹上标记基因表达水平的差异显示CTLA4和TIGIT在到Treg的轨迹上表达更高。同时对CD8+ Tem、Teff和Tex进行了拟时序分析，结果显示衰竭和分化轨迹之间存在明显的关系(图2E)。CD4+和CD8+亚型的Tex细胞增殖评分均较高(图2F)。CD8+ Teff细胞毒性评分最高，细胞杀伤功能最强。CD8+ T细胞的细胞毒性评分和naïveness评分呈负相关，与更多naïve T细胞的细胞杀伤功能较低相一致。比较两组的特征得分，发现在非HRD组中，CD4+和CD8+细胞的衰竭和增殖得分显著更高，而HRD组CD4+ T细胞naïveness评分和CD8+ T细胞毒性评分显著升高(图2G)。研究了CD8+ Tem、Teff和Tex细胞的衰竭评分和拟时序之间的关系。拟合曲线显示，非HRD组的衰竭评分上升更快(图2H)。进一步确定在非HRD组一个更功能失调的表型的潜在机制，CD8+ T细胞表达TOX(编码T细胞衰竭关键TF的基因)的比例在非HRD组较高(图2I)。同时，发现CD8+ Tex前体表达TCF7，编码TCF-1基因。Tex细胞维持肿瘤的长期免疫反应，并在抗PD -1治疗后增殖。HRD组的Tex细胞比例较高，表明对ICI治疗的反应较好(图2J)。两种TFs的分布解释了两组间T细胞表型的差异。与CD8+ T细胞相比，非HRD组NK细胞的细胞毒性评分显著高于CD8+ T细胞(图2K)。GSEA富集分析显示，细胞毒性增强与非HRD组代谢相关通路富集一致，如氧化磷酸化、脂肪酸代谢和mTORc1信号通路(图2L)。图2：HRD和非HRD样本中T/NK细胞的特征3. HRD组TAMs功能增强，非HRD组DCs表型耐受性更强髓系细胞分为FCN1+单核、CCL3L1+单核、SPP1+ TAM、C1Qs + TAM、包括cDC1、cDC2、LAMP3+ DC在内的经典DC (cDC)和Langerhans细胞(LC)(图3A)。作为两种截然不同的TAMs表型，SPP1+ TAMs表达SPP1、FN1和血管生成相关基因VCAN、VEGFA，而C1Qs + TAMs表达C1Qs、APOE、TREM2和SLC40A1(图3B)。由C1QA/B/C编码的补体C1q增强吞噬细胞作用，抑制巨噬细胞炎症。虽然SPP1+ TAM和C1Qs + TAM的亚型比例在两组间存在差异，但总体比例差异不明显(图3C)。单核细胞和TAMs的拟时序分析显示，两种TAMs可能通过不同的轨迹从单核细胞分化而来(图3D)。结合轨迹和细胞比例，作者推测两组单核细胞的分化倾向应该相似。TAMs的M1和M2分别代表促炎和抗炎作用，M1和M2相应的特征得分在C1Qs + TAM3簇中最高，在SPP1+ TAM3簇中最低(图3E)。M1和M2得分显著正相关，进一步显示了TME中TAMs的复杂表型(图3F)。SPP1+ TAMs血管生成评分较高，C1Qs + TAMs吞噬评分较高(图3E)。吞噬评分最高的簇C1Qs + TAM 5特异性表达LYVE1，与抗炎和纤维化相关的巨噬细胞标记物(图3B)。血管生成和吞噬细胞作用得分之间存在显著的负相关 (图3G)。HRD组的M1、M2、血管生成和吞噬功能评分均显著高于非HRD组，说明HRD可以全面增强TME中TAMs的功能(图3H)。进一步分析了DC的功能和表型，比较两组差异，拟时序结果显示LAMP3+ DC可能由cDC1和cDC2通过不同的发育轨迹演化而来(图3I)。在cDC和pDC中评估了激活、迁移和耐受签名，所有签名在LAMP3+ DC中最高(图3J)。在cDC中，这些得分与拟时序之间的关联显示了类似的趋势(图3K)。激活得分与耐受性和迁移得分呈正相关(图3L)。比较DCs的特征得分，激活和耐受评分在非HRD组显著更高(图3M)。图3：HRD和非HRD样本的骨髓细胞特征4. 在HRD组发现一组功能失调的B细胞发现了一种特殊的缺乏IGHG1、IGHD和IGHM表达的亚型(图4A)。IRF8是该亚型的一个标记物，在无效B细胞中高表达(图4B)。由于缺乏免疫球蛋白相关基因的表达，该亚型可能缺乏B细胞受体和分泌功能，被归类为无效B细胞。HRD组主要发现无效B细胞(图4C)。利用功能分析探索B细胞亚群功能的异质性，除无效B细胞外，其他两种亚型B细胞的功能均富集于B细胞激活通路、B细胞受体信号通路和抗原受体介导的信号通路(图4D)。5. 上皮细胞中基因表达的异质性和富集的通路与免疫细胞和基质细胞相比，上皮细胞在不同样本中存在显著差异，表明样本之间存在异质性(图4E)。根据使用inferCNV包对上皮细胞进行CNA的估计，几乎所有的簇都有明显的拷贝数变化，符合肿瘤细胞的特征(图4F)。在后续的分析中，所有上皮细胞都被视为肿瘤细胞。不同簇的肿瘤细胞具有不同的标记基因，有一簇特异性表达MUCL1和Epi 23，Epi 23主要在非HRD样本中被发现。MUCL1编码乳腺小上皮粘蛋白，该蛋白被发现通过加速上皮细胞向间质转化来促进乳腺癌的侵袭和转移(图4F)。根据基因表达矩阵的前100个主成分计算每个样本的异质性，肿瘤间和肿瘤内异质性之间存在明显的正相关(图4G)。与非HRD组相比，HRD组异质性得分趋于降低，但结果不显著(图4H)。参与人类白细胞抗原I类(HLA-I)的基因表达水平，包括HLA-A、HLA-B、HLA-C和B2M，在HRD样本中是不一致的，表明肿瘤细胞的抗原呈递能力可能存在缺陷(图4I)。以HLA-A为例，平均表达水平与免疫细胞比例呈正相关(图4J)。尽管HRD样本总体上有较高比例的免疫细胞，但样本之间存在差异。图4：HRD和非HRD样本中B细胞和上皮细胞的特征6.两组有独特的CAFs表型将基质细胞分为正常成纤维细胞(NFs)，肌成纤维细胞CAFs (myCAFs)，炎症样CAFs (iCAFs)，周细胞和内皮细胞(图5A)。与NFs相比，myCAFs有更高的平滑肌相关基因表达，而iCAFs有更高的趋化因子基因表达 (图5B)。在两组中，主要的CAF类型分别是myCAF和iCAF(图5C)。拟时序分析发现这两种类型的CAFs可能是通过不同的分化轨迹从NFs分化而来 (图5D)。作者提出了HRD诱导CAFs向iCAFs分化的潜在机制：HRD导致DNA损伤反应，激活持续的NF-κ b信号从而增强的IL-1α的旁分泌作用促进JAK/STAT信号通路，进一步诱导CAFs的炎症表型，这在胰管腺癌中有报道。TFs，如NFKB1和STAT3，在iCAFs中被激活(图5E)。此外，通过NF-κB和IL6/JAK/STAT3信号通路的TNFa信号通路在iCAF中富集，这与先前的假设一致(图5F)。对于非HRD组中占主导地位的myCAFs, TGF-β信号通路被报道可以促进myCAF表型，这与TGF-β信号通路在myCAFs中的富集一致(图5F)。此外，上皮-间充质转化和顶端连接通路在myCAFs中富集，表明myCAFs可能促进肿瘤的转移(图5F)。在TCGA的TNBC样本中，利用myCAFs标记基因集通过ssGSEA计算富集评分，发现与较差的预后显著相关(图5G)。HRD可重组TME中CAFs的表型，减少myCAFs对不良预后的影响。图5：HRD和非HRD样本的基质细胞特征7. HRD组特有的血管生成细胞-细胞相互作用和非HRD组特有的DPP4趋化因子比较两组细胞类型比例的差异，非HRD组上皮细胞、CD8+Tex的含量远高于HRD组，HRD组中大部分免疫细胞和基质细胞的比例较高。免疫细胞和基质细胞含量之间的相关性显示(图6A)，CD8+Tex、CD4+Tex、LAMP3+DC和Treg之间存在明显的正相关。此外，iCAF比例与CD8+Tex、LAMP3+DC和Treg呈负相关， iCAF可能具有抑制T细胞衰竭的功能。利用Cellphonedb研究细胞之间的通讯，两组之间显著的通讯中HRD组涉及的细胞数量和类型更多(图6B)，发现参与最多的细胞类型是myCAF、iCAF和内皮细胞，为了比较两组间的细胞通讯，选择了仅在两组显著的相互作用，由于两组间CAFs的表型不同，重点研究了非HRD组的myCAFs和HRD组的iCAFs之间的相互作用。在HRD组，iCAFs与上皮细胞之间存在特殊的相互作用，包括NOTCH2-DLL3、EGFR-TGFA和FGFR1/TIMP1/FGF7/ CD44-FGFR2，表明iCAFs以多种方式激活肿瘤细胞内的通路。iCAFs与内皮细胞的相互作用在HRD组中发现与血管生成相关的VEGFD-KDR / FLT4，表明iCAFs具有血管生成作用(图6C)。在非HRD组中，特异性相互作用主要与DPP4有关。DPP4是一种丝氨酸蛋白酶，可以结合细胞膜或溶解在血浆中，能够从蛋白质中去除前两个氨基酸，包括几种趋化因子，从而调节其功能(图6D)。总的来说，这些结果提示了HRD组免疫细胞含量增加的一个潜在原因 (图6E)。HRD依次激活NF-κB信号通路和JAK/STAT信号通路，将主要CAF表型重新编程为iCAF。与myCAFs相比，icaf中DPP4的产生减少，因此保持了趋化因子招募免疫细胞进入TME的能力。图6：HRD和非HRD样本中的特定细胞-细胞相互作用8. 基于空间RNA-seq的细胞类型之间的位置关系利用4个非HRD TNBC样本的空间转录组数据探索空间上的作用，用来自scRNA-seq的细胞类型进行注释，得到每个点上各细胞类型的富集分数，对每个空间RNA-seq样本中分别进行相关分析(图7A)。空间上myCAFs和iCAFs具有明显的互斥关系(图7B)。比较了myCAFs和iCAFs在特定部位的富集分数，myCAFs的富集分数显著较高，这与非HRD样本TME中myCAFs是主要的CAF表型一致(图7C)。在DPP4+点上，myCAF的富集得分显著较高，进一步验证了DPP4与myCAF在空间尺度上的相关性(图7D)。考虑到myCAF得分在非HRD样本中较高，且样本之间存在不一致，计算并整合了各样本中DPP4+点的CAF富集得分相对于平均水平的折数变化。DPP4与myCAF的关系仍比iCAF更显著(图7E)。图7：空间上细胞类型之间的关系9. 与DPP4相关的ICI治疗反应预测模型的建立比较了来自TCGA的TNBC样本中DPP4的表达水平验证scRNA-seq中的结果，HRD高组样本的表达水平低于HRD低组(图8A)。HRD评分与免疫功能障碍评分呈显著负相关，但与免疫排斥评分无显著负相关(图8B)。根据细胞与细胞之间的相互作用，DPP4可能是调节TME中免疫细胞含量的重要因素。基于蛋白-蛋白相互作用，鉴定了51个DPP4相关基因。使用六种机器学习算法(图8C)，通过五次交叉验证，在训练和验证集中构建并优化预测模型。通过比较验证集中6个模型的性能，发现XGBoost模型的AUC最高，并用于后续分析(图8D-E)。经过调优XGBoost模型在测试集中的AUC为0.67 (图8F)。测试集中这个模型AUC达到了0.80 (图8G)。此外，在将样本分为高、低反应组后，探讨了TCGA模型对非ICIs人群预后的预测性能。在TNBC中，两组间的总生存期有不达到统计学意义的趋势，可能受高应答组样本量的限制。在HRD比例相似的乳腺癌和卵巢癌中，反应高组的总生存率显著提高(图8H-I)。与HRD评分不同，预测的反应与功能障碍得分呈正相关，但与排除得分呈负相关(图8J)。对于大多数免疫细胞类型，高应答概率组ssGSEA评分显著较高，也包括Treg、LAMP3+ DC等具有免疫抑制作用的细胞类型(图8K)。图8：与DPP4相关的ICI治疗反应预测模型的建立小结本文从多组学数据入手，scRAN-seq、空间转录组学、RNA-seq三种数据进行分析，在非HRD组中发现了T细胞的耗竭表型和CD细胞的耐受性表型。HRD将CAFs的主要表型从肌成纤维细胞的CAFs改变为炎症样CAFs。由于肌成纤维细胞CAFs和其他细胞之间的相互作用，DPP4趋化因子与减少免疫细胞招募在非HRD组中是独特的。基于DPP4相关基因的预测模型在预测反应、预后和免疫细胞含量方面具有良好的性能。在RNA-seq测序样本中，较高的HRD评分表明更激活的免疫细胞功能。本篇文章最大的亮点在于，重点研究了非HRD组的myCAFs和HRD组的iCAFs之间的相互作用，本篇文章的研究不仅利用scRAN-seq分析出显著的互作对，而且也利用空间转录组数据研究相对位置的关系，这种分析更加的具有说服力，因为在scRAN-seq层面上互作具有统计学意义，但是有可能两个细胞会距离太远互作并不像统计学上那么显著！识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入生物制品微信群！请注明：姓名+研究方向！版权声明本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。