淋巴管内皮细胞介导的CD177+调节性T细胞积累抑制人食管鳞状细胞癌的抗肿瘤免疫

Lymphatic endothelial cell-mediated accumulation of CD177+Treg cells suppresses antitumor immunity in human esophageal squamous cell carcinoma.

作者信息Min Ma, Liang Li, Shu-Han Yang, Chuan Huang, Weitao Zhuang, Shujie Huang, Xin Xia, Yong Tang, Zijun Li, Zhi-Bin Zhao, Qingyun Chen, Guibin Qiao, Zhe-Xiong Lian
PMID38516269
发布时间2024-03
DOI10.1080/2162402X.2024.2327692

实验完整度

包含患者样本、单细胞RNA测序、流式细胞术、ELISA、免疫组化、体外粘附实验及泛癌分析等多个独立证据层级,并进行功能验证。

主要模型

ESCC患者肿瘤组织及相邻组织 人原代淋巴管内皮细胞 人ESCC细胞系KYSE-150 泛癌单细胞RNA测序数据队列

重点核对

ESCC患者肿瘤组织中CD177+ Treg细胞的百分比(约30%) CD177和PD-1在肿瘤Treg细胞中的互斥表达 CD177+ Treg细胞分泌IL-35,PD-1+ Treg细胞分泌IL-10 体外粘附实验中LECs与Treg细胞共培养的时间(5小时) 抗PD-1免疫治疗联合化疗后CD177+ Treg细胞频率降低

摘要

调节性T(Treg)细胞在塑造免疫抑制微环境以促进肿瘤进展和对治疗抵抗方面至关重要。然而,食管鳞状细胞癌(ESCC)中Treg细胞的异质性和功能仍未得到充分探索。我们确定了CD177作为ESCC中肿瘤浸润性Treg细胞标志物。有趣的是,肿瘤Treg细胞中CD177和PD-1的表达水平是相互排斥的。CD177+ Treg细胞高表达IL35,与CD8+ T细胞耗竭相关,而PD-1+ Treg细胞高表达IL10。泛癌分析显示,与PD-1+和双阴性(DN)Treg细胞相比,CD177+ Treg细胞表现出增强的克隆扩增,且CD177+和PD-1+ Treg细胞起源于相同的DN Treg细胞。重要的是,我们发现CD177+ Treg细胞浸润与ESCC患者较差的总生存期和对抗PD-1免疫治疗联合化疗的不良反应相关。最后,我们发现淋巴管内皮细胞与ESCC肿瘤中CD177+ Treg细胞的积累相关,这些细胞在抗PD-1免疫治疗联合化疗后也减少。我们的工作将CD177+ Treg细胞确定为肿瘤特异性Treg细胞亚群,并强调其作为生存和免疫治疗反应预后标志物以及ESCC治疗靶点的潜在价值。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
食管鳞状细胞癌中肿瘤浸润性Treg细胞的异质性及其对免疫治疗的影响是什么?
核心机制
CD177+ Treg细胞通过分泌IL-35诱导CD8+ T细胞耗竭,并通过CD177与淋巴管内皮细胞上的CD31相互作用在肿瘤组织中积累,从而抑制抗肿瘤免疫。
主要证据
通过单细胞RNA测序和流式细胞术鉴定CD177+ Treg细胞亚群,ELISA证实其高分泌IL-35,体外粘附实验显示LECs富集CD177+ Treg细胞,临床样本分析显示其与不良预后和抗PD-1治疗耐药相关。
研究意义
CD177+ Treg细胞可作为ESCC患者生存和免疫治疗反应的预后标志物,并可能成为治疗靶点。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

肿瘤Treg细胞特征分析

鉴定ESCC中肿瘤浸润性Treg细胞的特异性基因表达特征。

利用公开的ESCC单细胞RNA测序数据(GSE160269)对T/NK细胞进行无监督聚类,鉴定Treg细胞,比较肿瘤与癌旁组织Treg细胞的差异表达基因。

2

CD177+ Treg细胞亚群鉴定

验证CD177+ Treg细胞是否为ESCC肿瘤中独特的Treg亚群。

通过流式细胞术检测不同组织和PBMC中CD177+ Treg细胞的比例,并分析单细胞数据中CD177的表达模式。

3

CD177+和PD-1+ Treg细胞功能比较

探究CD177+ Treg细胞与PD-1+ Treg细胞的功能差异。

分选三种Treg亚群(CD177+、PD-1+、DN),体外刺激后检测IL-10和IL-35分泌水平。

4

泛癌分析发育轨迹

分析CD177+和PD-1+ Treg细胞的发育关系。

利用泛癌单细胞数据(GSE156728)进行半监督聚类、TCR克隆型分析和伪时间轨迹分析。

5

临床预后关联分析

评估CD177+ Treg细胞浸润与ESCC患者生存的关系。

通过Cibersort算法对微阵列和蛋白质组数据进行反卷积,计算CD177+ Treg细胞评分,并将患者分为高、低分组进行生存分析。

6

抗PD-1免疫治疗对CD177+ Treg细胞的影响

研究新辅助抗PD-1免疫治疗联合化疗对CD177+和PD-1+ Treg细胞频率的影响。

比较未治疗和接受新辅助免疫治疗的ESCC患者肿瘤组织中Treg亚群比例。

7

淋巴管内皮细胞与CD177+ Treg积累的关联验证

验证淋巴管内皮细胞是否介导CD177+ Treg细胞在肿瘤中的积累。

进行体外粘附实验,将肿瘤浸润Treg细胞与人原代LECs共培养,翻转培养板后检测CD177+ Treg细胞比例的变化。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
LymphoprepSTEMCELL Technologies--
RPMI 1640培养基Cytiva HyClone--
IV型胶原酶Merck KGaA--
胎牛血清ExCell Bio--
抗CD45-APC-Cy7抗体BioLegend--
抗CD3-BV510抗体BioLegend--
抗CD56-BV785抗体BioLegend--
抗CD8a-Alexa Fluor 700抗体BioLegend--
抗CD4-BUV563抗体BD--
抗CD127-BUV737抗体BD--
抗CD25-PE-Cy5抗体BioLegend--
抗PD-1-BV421抗体BioLegend--
抗IgG4-PE抗体SouthernBiotech--
抗CD177-FITC抗体BioLegend--
抗人CD3抗体BioLegend--
抗人CD28抗体BioLegend--
人白细胞介素-2PEPROTECH--
IL-10 ELISA试剂盒CUSABIOCSB-E04593h
IL-35 ELISA试剂盒CUSABIOCSB-E13126h
KYSE-150细胞系Procell--
人原代淋巴管内皮细胞Procell--
T25培养瓶NEST707001
多聚赖氨酸ProcellPB180522
RPMI/F12培养基Sigma-Aldrich32160801
内皮细胞培养基ProcellCM-H026
96孔平底板Corning3598
PDOne 6色试剂盒Panovue--
抗FOXP3抗体CST98377S
抗PD-1抗体CST43248
抗CD177抗体AbcamEPR22813-205
抗CD31抗体AbcamAb28364
抗LYVE1抗体AbcamAb14917
DAPIBeyotime--
Vectra Polaris自动化定量病理成像系统Akoya Biosciences--
FlowJo软件BD Biosciences--
HALO图像分析平台Indica Labs--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
临床样本处理
ESCC患者样本来源、临床分期、是否接受新辅助免疫治疗
阅读提示:Methods中'Human tumor specimens and single-cell suspension preparation'
流式细胞术
抗体克隆号、浓度、染色时间、温度、细胞活性染料
阅读提示:Methods中'Flow cytometry'
ELISA检测
细胞分选数量、刺激条件和时间、检测试剂盒
阅读提示:Methods中'Elisa'
细胞培养
细胞系来源、培养基、培养条件
阅读提示:Methods中'Cell lines and cell culture'
体外粘附实验
LECs数量、处理条件、共培养时间、翻转步骤
阅读提示:Methods中'LEC adhesion assay'
免疫组化
抗体浓度、抗原修复、成像系统
阅读提示:Methods中'Immunohistochemistry'
数据分析
单细胞数据来源、聚类参数、Cibersort参考矩阵
阅读提示:Methods中'Single-cell RNA sequence data preprocessing and analysis'和'Deconvolution of microarray and MS data'