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【BLOOD】套细胞淋巴瘤免疫逃逸机制——SOX11/CD70/Tregs轴

2021年12月15日
编译:肿瘤资讯
来源:肿瘤资讯

肿瘤细胞可通过多种机制逃避机体免疫系统识别和攻击,从而得以在体内生存和增殖。近日,Blood杂志在线发布了套细胞淋巴瘤免疫逃逸机制,结果显示SOX11+MCL肿瘤微环境中免疫细胞数量减少,参与抗肿瘤的基因表达下调。CD70在SOX11+MCL中过表达,并伴有Treg细胞增多,肿瘤增殖活性增高及高侵袭性临床特征。

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研究背景

套细胞淋巴瘤(MCL)是一种侵袭性B细胞淋巴瘤,临床及分子生物学具有异质性,预后较差,中位OS为3-5年。不同于经典型MCL,白血病样非淋巴结样MCL不表达或低表达SOX11。SOX11癌基因可通过肿瘤和基质细胞相互作用增加肿瘤侵袭性。然而,MCL的免疫微环境的组成成分,其与SOX11表达的关系,以及如何促进肿瘤发生发展尚不清楚。

研究方法

对SOX11+ MCL、SOX11- MCL和反应性淋巴结(RLN)中的730个免疫相关基因进行转录组分析,通过免疫组织化学进行细胞表型分析。

  • 对64例初治MCL的FFPE组织进行免疫组化分析,包括51例SOX11+MCL和13例SOX11-MCL。

  • 利用NanoString对14例MCL(11例SOX11+MCL和3例SOX11-MCL)和6例RLN进行免疫相关基因的转录组分析确定差异表达基因,nCounter® 分析系统用于预测免疫细胞含量。

  •  GSE70910数据集包括54例初治SOX11+ MCL用于确定差异表达基因在不同细胞(肿瘤细胞vs免疫细胞)上的表达水平;GSE93291数据集包括122例SOX11+ MCL用于生存分析。

  • RT-qPCR和流式(FC)检测MCL细胞系中CD40L对CD70表达的影响,ChIP-qPCR验证SOX11与CD70特异性结合位点。

研究结果

SOX11+ MCL 肿瘤内T细胞浸润明显低于阴性组。MHCI/II类和T细胞共刺激和信号激活分子表达降低与较差的预后显著相关。此外,体外实验发现与SOX11- 的肿瘤细胞相比,CD40L在SOX11+的肿瘤细胞中能够促进CD70过表达,表明CD70是SOX11的靶基因。CD70在原发的SOX11+MCL中高表达,与肿瘤微环境的免疫失调有关,表现为效应性Treg细胞浸润增多、肿瘤增殖活性增高和更具有侵袭性。此外,CD27在76%的病例中呈中到强表达。CD70可通过CD70/CD27信号通路增加Treg细胞浸润、减弱T细胞活化发挥免疫逃逸机制从而促进肿瘤发生。

SOX11+ MCL免疫细胞群下调

转录组分析显示,与SOX11-MCL和RLN相比,SOX11+MCL大多数免疫细胞群评分显著降低,而B细胞表达评分轻度升高。其中,在母细胞样和多形性MCL中巨噬细胞和肥大细胞分别显著上调和下调,在TP53改变的MCL中性粒细胞评分显著下降。免疫组化分析显示SOX11+ MCL组CD4+T细胞、CD4+/CD8+T细胞及细胞毒性细胞均显著低于SOX11- MCL组,与GEP分析结果一致。低T细胞群评分与较短的OS显著相关(P<0.001)。01.jpg

图1 MCL中免疫细胞含量

GEP揭示TME的变化可能影响SOX11+MCL的抗肿瘤免疫反应

对SOX11+, SOX11- MCL 和RLN进行差异基因表达分析显示,190  (26%) 个基因在SOX11+MCL中显著下调,仅有24 (3%)个基因显著上调。这些差异表达基因不受母细胞样/多形性、TP53改变或高Ki67指数等高危因素的影响。进一步分析发现显著下调的190个基因中有124个基因在未纯化的淋巴结样本中表达显著升高,提示这些下调的基因主要在肿瘤微环境中的免疫细胞中表达。GO富集分析显示这124个基因主要富集在细胞因子-细胞因子受体相互作用、细胞粘附分子、T细胞共刺激和信号激活及自然杀伤细胞介导的细胞毒作用等信号通路。生存分析显示,仅有T细胞共刺激与信号激活评分降低OS更短(P<0.001)。这些结果表明,SOX11+MCL肿瘤微环境中免疫细胞浸润减少,参与抗肿瘤免疫的基因集下调,这些与较差预后有关。02.png

图2 SOX11+, SOX11- MCL 和RLN差异表达基因及预后分析

SOX11+ MCL中CD70高表达可通过CD40L激活,且与肿瘤内Tregs细胞浸润增加有关

GEP和IHC均显示SOX11+ MCL中CD70表达显著升高,且与母细胞样和多形性特征、Ki67指数增高显著相关,提示CD70高表达促使肿瘤更具侵袭性。在Ki67指数高的肿瘤中,SOX11-的CD70表达水平明显低于SOX11+MCL(P<0.05)。多因素分析显示SOX11阳性和母细胞样/多形性特征与CD70表达密切相关(P<0.001),而Ki67的影响较小(P=0.076)。CD70蛋白 (P=0.002)和mRNA (P=0.003)表达水平升高预后更差。两两多因素Cox回归分析显示CD70表达水平对预后的影响独立于TP53改变(P=0.022)和母细胞样和多形性特征(P=0.002)。ChIP-qPCR结果分析显示与SOX11阴性表达细胞系相比,SOX11+过表达细胞系中CD70位点显著富集,表明CD70是SOX11的靶基因。此外,RT-qPCR和流式分析显示,外源性CD40L仅在SOX11+细胞中显著增加CD70mRNA和蛋白的表达水平。此外,SOX11+MCL肿瘤内Tregs细胞(如FOXP3+细胞、FOXP3+/CD4+T细胞、FOXP3+CTLA4+T细胞、FOXP3+CTLA4+/CD4+T细胞)浸润增加,这些Tregs细胞数量与CD70+肿瘤细胞数量呈正相关。肿瘤内Tregs细胞增加,患者预后更差。

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图3 CD70在SOX11+ MCL中高表达

MCL中CD27表达及CD70/CD27信号通路

GEP分析显示CD27mRNA在SOX11+、SOX11-MCL和RLN样本中的表达水平无明显差异,在肿瘤和非肿瘤细胞中表达水平也相似。51例(40例SOX11+和11例SOX11-) MCL免疫组化分析显示CD27蛋白在12例(24%)呈阴性或极低表达,22例(43%)呈中度表达,17例(33%)呈强阳性表达。CD27的表达与SOX11或CD70的表达、Ki67增殖指数以及患者的预后无关。然而,CD70通过CD27/CD70信号通路,一方面减少表达CD27效应CD4 T细胞数量,另一方面促进效应调节性T细胞(eTregs)浸润增加,最终导致MCL免疫微环境中T细胞凋亡、失能或耗竭,抑制效应免疫细胞(CCs)的细胞毒作用从而促进免疫逃逸,导致肿瘤细胞存活和增殖。

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图4 SOX11/CD70/Tregs轴免疫逃避机制

研究结论

与SOX11-MCL相比,SOX11+MCL中免疫细胞群和效应T细胞功能相关的基因表达下调,

这种免疫抑制微环境与CD70过表达有关,CD70通过增加Treg细胞浸润及减弱T细胞活化发挥免疫逃逸机制从而促进肿瘤发生,且与侵袭性临床特征和不良预后相关,CD70/Treg轴有望成为新的潜在治疗靶点。

参考文献

Balsas P, Veloza L, Clot G, et,al. SOX11, CD70, and Treg cells configure the tumor-immune microenvironment of aggressive mantle cell lymphoma. Blood. 2021 Dec 2;138(22):2202-2215. https://doi: 10.1182/blood.2020010527.


责任编辑:Amiee
排版编辑:Luna  

               

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