610早報：單細胞分析解析早期肺腺癌的先天性免疫細胞圖譜

Innate Immune Landscape in Early Lung Adenocarcinomaby Paired Single-Cell Analyses

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發表狀況：Cell 169, 750–765, May 4,2017.

研究團隊：Miriam Merad（miriam.merad@mssm.edu），單位: 西奈山伊坎醫學院

編輯有話說：

將單個腫瘤細胞與鄰近的正常組織和肺腺癌患者的血液進行比較，可以發現腫瘤免疫的早期變化，並提供了指導免疫治療治理的依據。

研究背景：

目前的檢查點封鎖療法治療腫瘤主要是為了防止T細胞耗竭或去除調節T細胞(Treg)，髓系細胞通過向T細胞呈現腫瘤相關抗原，並具有產生關鍵T細胞分化細胞因子的能力，在腫瘤部位具有控制T細胞功能的獨特能力，然而關於腫瘤部位的髓系細胞多樣性我們知之甚少。對伴隨腫瘤發展起來的局部免疫細胞圖譜的詳細解析，將有利於免疫調節治療腫瘤策略的設計。

研究方法：

分別選取18個肺癌病人的癌組織、正常組織、血液樣本的CD45+免疫細胞，利用質譜流式、單細胞RNA-seq，對其進行配對分析，解析早期肺癌腫瘤局部免疫微環境。

研究結果：

1.早期肺腺癌微環境中免疫細胞主要是T細胞和單核吞噬細胞；

2. 而腫瘤部位的T淋巴細胞功能表現異常，效應T細胞減少，調節T細胞以及PD1+T細胞增多；

3. 細胞溶解性NK細胞在腫瘤微環境中顯著減少，並且Granzyme B和IFN?的表達量顯著降低；

4. 單細胞RNA-seq與CyTOF共同解析腫瘤微環境浸潤的單核細胞亞群的多樣性，其中含有肺特異巨噬細胞以及腫瘤特異巨噬細胞亞群；

5. 腫瘤微環境中的巨噬細胞具有特異的表型，如高表達CD64，PPAR?等；

6. 腫瘤微環境中的CD141+樹突狀細胞數量顯著減少，而CD1c+巨噬細胞增多，且高表達炎性因子；

7. 最終獲得詳細的涉及所有免疫細胞比例、表型等特徵的早期肺腺癌微環境免疫細胞圖譜。

研究結論：

最終通過將腫瘤部位與鄰近的正常組織和肺腺癌患者的血液進行配對比較，獲得詳細的涉及所有免疫細胞比例、表型等特徵的早期肺腺癌微環境免疫細胞圖譜；

英文摘要：

To guide the design of immunotherapy strategies forpatients with early stage lung tumors, we developed a multiscale immuneprofiling strategy to map the immune landscape of early lung adenocarcinomalesions to search for tumor-driven immune changes. Utilizing a barcoding methodthat allows a simultaneous single-cell analysis of the tumor, non-involvedlung, and blood cells, we provide a detailed immune cell atlas of early lungtumors. We show that stage I lung adenocarcinoma lesions already harborsignificantly altered T cell and NK cell compartments. Moreover, weidentified changes in tumor-infiltrating myeloid cell (TIM) subsets that likelycompromise anti-tumor T cell immunity. Paired single-cell analyses thusoffer valuable knowledge of tumor-driven immune changes, providing a powerfultool for the rational design of immune therapies.

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