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放射对肾癌患者T细胞库的动态影响 导读 结合放疗和免疫治疗的临床研究表现出具有前景的反应率，并且增强肿瘤对免疫介导攻击的敏感性。因此越来越多临床治疗使用预处理方案和免疫疗法。然而，切除的肿瘤很少用放射疗法进行原位治疗，很少有研究调查单独放疗对患者局部或者系统抗肿瘤免疫性的影响。没有这项评估，转化医学的研究将受限于对循环的免疫亚群的评估以及对外周T细胞受体库的系统重塑。这一局限性使得放疗如何影响肿瘤内应答以及驻留在肿瘤上的T细胞克隆是否在治疗后扩增是一片空白。因此，为了探究放疗对肿瘤微环境的免疫效应以及验证放疗起始驻留在肿瘤的克隆局部和系统扩增，研究者分析了接受立体定向身体放射治疗患者的肾细胞癌。通过整体的RNA-seq比较了转录组。T细胞受体测序检测了治疗过程中的细胞库。信号通路分析发现免疫相关的过程在放疗中特异的富集，并且T细胞受体测序也发现放疗处理的肿瘤克隆增多。在一系列血液样本中检测了肿瘤富集克隆型的频率。研究者观察到肿瘤富集的克隆表型在放疗2wk时丰度高于治疗前的水平。然而，这一扩增并不是持续的，在处理后4 wk时水平收缩至基线水平。总之，这些结果说明在放疗后肿瘤内免疫重排，并且驻留在肿瘤的T细胞扩增有利于联合治疗中合理设计治疗方案。 实验设计 结果 1??对RCC进行转录组学分析发现接受SBRT治疗的患者中有大量T细胞活化 ? 为了证实在人类肿瘤进行原位放射治疗的效应，研究者分析了一个完整的临床试验样本(NC，原发性肾细胞癌患者行肾切除术4周后进行15 Gy SBRT治疗。SBRT处理以及只进行了肾切除术的RCC肿瘤进行了转录组测序（图1A），对表达的数据进行PCA分析发现通过SBRT治疗的肿瘤转录本沿着PC2分离（图1B-C）。PC2的主要参与者包括免疫细胞标记物PTPRC，能够编码CD45和CD48（图1C）。对PC2的前100个参与基因进行信号通路富集分析发现了一些免疫应答信号通路。对PC1进行相似的分析发现唯一显著富集的信号通路是去泛素化。对照样本的PCA分析并未发现集簇，并且对PC1和PC2参与的基因进行验证也并未发现相关富集的信号通路。 图1 SBRT治疗后RCC的转录特征。（A）RNA-seq结果分析只进行肾切除患者（对照）与SBRT+肾切除处理RCC患者的原发性肿瘤；（B）PCA点图展示RCC肿瘤RNA-seq测序结果；（C）热图分析显示前100个基因参与PC2，在患者样本中标准化表达的基因聚类沿着PC2轨迹。 ? 对23,946个鉴定的转录本进行评估发现在SBRT治疗的RCC中有1,471个因的表达上调，而2,547个转录本的表达下调（图2A）。其中SBRT显著增加的基因是IL16，能够编码T细胞化学引诱剂（图2A）。尽管P值校正后显著性不足（图2A），SBRT治疗的样本中肿瘤抗原基因CTAG1A的表达是特异的，与研究者之前通过流式细胞术证实放疗加强后NY-ESO-1蛋白水平升高是一致的。 ? 对只进行肾切除术RCC中差异表达的基因进行基因组富集分析（GSEA），结果发现多个细胞外基质信号通路显著富集（图2B），与之前说明放疗后组织中细胞外基质基因表达降低一致。研究者证实在SBRT治疗的RCC中免疫相关信号通路显著富集（图2B）。特别有趣的是，在SBRT?GSEA组中有多个信号通路参与淋巴细胞的活性（图2B-D）。这些信号通路中最显著的是淋巴细胞和非淋巴细胞之间的免疫调节作用，包括编码T细胞表面标记物基因CD3D, CD3E, CD3G, CD8A, 以及CD8B的表达（图2C）。同样在SBRT治疗肿瘤中检测到CD4的表达升高。近期的研究发现经SBRT和ICB治疗的患者，在辐射损伤间IFN-γ-相关的基因的表达与区域外未受到辐射的实体瘤间存在相关性。研究者发现在SBRT治疗的RCC中有3/4的基因表达升高(LCK, TLR8, GPR171)，同时IFNG和IFN-γ信号通路中的成分表达也升高（图2B-D）。之前的报道证实放疗后的产物CXCL10对于CXCR3+ T细胞的招募非常重要。与此一致的是，研究者的实验证实在SBRT治疗的肿瘤中IFN诱导的趋化因子CXCL9,CXCL10, CXCL11，以及对应的趋化因子受体CXCR3的表达升高。其他富集的淋巴细胞相关的信号通路包括CD3的磷酸化以及TCR信号通路（图2B-D）。总之，这些转录组分析结果提示SBRT治疗的RCC中免疫原性升高，包括表示T细胞活性的富集基因和信号通路。 ? 图2 放疗后RCC基因表达与免疫信号通路变化相关。（A）?火山图展示SBRT?vs对照组基因差异表达，显著性阈值为|log2(fold change)| 1且Padj 0.05；（B） GSEA分析对照组以及SBRT组中DE基因，图示展示了前23个高度