撰文
雪月
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#肿瘤#
三阴性乳腺癌是预后最差、最具侵袭性的乳腺癌。三阴性乳腺癌缺乏激素受体和HER2，这也限制了治疗三阴性乳腺癌的治疗选择，不适用于靶向治疗。因此化疗一直是患者唯一的治疗方法。最近，两项III期临床试验发现，免疫检查点阻断（immunecheckpointblockadeICB）与化疗联合可提高转移性PD-L1阳性三阴性乳腺癌的无进展生存期。该项治疗方法已经获得批准。但是只有一小部分患者从免疫疗法中受益，这也引起了大家对耐药机制的探索。目前研究的焦点主要集中在免疫治疗耐药相关的肿瘤微环境的驱动因素。
众所周知的是肿瘤细胞可以调控肿瘤微环境，但其中的机制还未得到阐明。虽然通过CRISPR的筛选可以识别肿瘤细胞内在抗性机制，但是肿瘤细胞如何与免疫抑制性肿瘤微环境相互作用还知之甚少。而且不同的肿瘤细胞克隆可以进化出不同的免疫逃逸策略。失去肿瘤抗原的肿瘤细胞不需要其他手段来逃避T细胞杀伤。这些群体混合在一起对于识别抗性机制来说也大大增加了难度。
年4月20日，来自哈佛大学以及Dana-Farber肿瘤中心的JudithAgudo团队在Cell上发表题为QuiescentcancercellsresistTcellattackbyforminganimmunosuppressiveniche的文章。本研究发现了肿瘤中一群对T细胞杀伤具有抗性的细胞可以组成细胞簇。通过分析肿瘤组织中特定区域单细胞转录组，作者系统分析了细胞簇中微环境特征，发现肿瘤细胞通过调控免疫微环境构建了一个低氧的微生态，抑制T细胞反应和浸润。
为了探索保留抗原表达的肿瘤细胞如何逃避T细胞杀伤，作者首先使用了抗GFP特异性的JediT细胞和表达GFP的三阴性乳腺癌4T07细胞进行研究。GFP作为一种可见的肿瘤抗原可以区分在T细胞攻击中存活并保留抗原的细胞。作者在小鼠体内原位注射了GFP+和mCherry+混合细胞。mCherry+细胞作为同一微环境中的对照组。通过与PD-1-/-杂交作者获得了PD1-/-JediT细胞。分别在肿瘤的第7和15天输注PD1-/-JediT细胞，以研究在不同的肿瘤生长阶段中二者的相互作用。分析发现T细胞杀死了大多数的GFP+肿瘤细胞。剩下存活的GFP+细胞形成簇。与mCherry+肿瘤细胞相比，剩下的GFP+肿瘤中T细胞浸润减少两倍，这表明部分T细胞被排除在外。这也表明乳腺癌中包含T细胞浸润受限区域，有助于免疫治疗抵抗。
接下来作者分选了存活的GFP+肿瘤细胞和mCherry+对照细胞进行转录组分析。主成分分析发现GFP+和mCherry+细胞并没有聚集在一起。来自不同肿瘤的GFP+样本距离更近，而相对应的mCherry+样本之间更接近。这为寻找寻找抗性基因提供了很好的框架。分析发现抗原递呈相关基因并没有明显变化，而与化疗耐药、肿瘤发生和缺氧相关基因明显上调。进一步分析发现参与细胞增殖和DNA复制的关键基因在GFP+样本中被明显下调。为了确定这些细胞是否处于细胞周期停滞状态，作者用EdU进行标记，发现T细胞抗性GFP+肿瘤细胞中EdU信号较低，并且这种停滞出现在T细胞过继之前和之后。这些结果表明为了逃避T细胞攻击，肿瘤细胞会形成静息肿瘤细胞簇（quiescentcancercellsQCCs）。
为了研究QCCs对T细胞杀伤的抗性，作者使用了已经发表的一种静止细胞标记方法：mVenus-p27Kreporter。作者首先进行了验证，所有mVenus-p27K高水平的4T07细胞，Ki67呈阴性。作者将mVenus替换为tdTomato，以防止与GFP光谱重叠，并将对照组换成miRFP。在进行与前一段相同的实验，作者发现幸存下来的tdTomato水平高的细胞中GFP+的细胞比对照组增加了两倍。
进一步分析发现QCC可以重新进入细胞周期，其驱动肿瘤生长的能力强于其他细胞。在QCC构建的微环境中浸润的免疫细胞明显减少。为了探索特定肿瘤区域单细胞水平特征，作者采用了一种称为photo-conversionofareastodissectmicro-environments(PADME-seq)的方法对同一肿瘤中不同区域进行单细胞转录组分析。单细胞转录组分析发现在QCC组成的微环境中多含有的抑制型成纤维细胞和耗竭型T细胞，从而抑制免疫细胞浸润，构建抑制性免疫微环境。分析QCC细胞发现QCC处于缺氧的微小环境中，其糖酵解水平明显增强。在QCC细胞簇中的所有种类的树突状细胞中，低氧相关基因得到富集。细致分析mregDC发现这些细胞中MHCI和MHCIICD81IL12AIL12B表达降低，这些基因都与抗原提呈和T细胞反应密切相关。最后作者发现在肿瘤细胞中激活HIF1a可以驱使DC处于低激活水平，从而限制T细胞的肿瘤浸润，增加T细胞耗竭。
本研究通过新开发的系统PADME-seq发现了在肿瘤中一群对于T细胞杀伤具有抗性的肿瘤细胞QCC，并细致分析了QCC构建的低氧肿瘤微环境。QCC通过HIF1a激活从而构建抑制性肿瘤免疫微环境。未来还需寻找出瓦解QCC细胞簇的方法，提高免疫治疗效果。
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