肺癌领域学术盛会世界肺癌大会（WCLC）即将于2023年9月9日~12日在新加坡召开，8月16日，WCLC官网公布了研究摘要。本期【肿瘤资讯】小编带您抢先一览WCLC小型口头报告专题“Deciphering the Tumor Microenvironment”，关注该领域有哪些新的见解。
高维度分析非小细胞肺癌肿瘤微环境
讲者：澳大利亚昆士兰大学 A. Kulasinghe教授
标题：High-Dimensional Profiling of the Tumour Microenvironment of Non-small Cell Lung Cancer
研究介绍
非小细胞肺癌占所有肺癌的85%。所有肺癌的 5 年生存率仍为 15%。免疫检查点抑制剂（ICI）已为部分非小细胞肺癌患者产生持久的益处。需要进一步描述肿瘤微环境（TME），以了解可预测对 ICI 治疗反应的潜在肿瘤动态。
研究方法
为了深入了解TME，我们利用新一代空间谱分析工具，对免疫治疗前的NSCLC患者样本进行了高维空间蛋白质组学分析。将 NSCLC 患者（36 人）的组织样本制备成组织芯片格式，用于空间表型分析。根据 RECIST 1.1 标准，将患者样本分为有反应和无反应两组。对 36 个组织芯片核心的总细胞进行细胞分割、无监督聚类、细胞分类和空间特征分析过程。
研究结果
我们的研究对样本中的90％细胞组成进行了分析，可解析每个核心的细胞类型比例，并随后与免疫检查点抑制剂治疗反应关联。在无反应的肿瘤中，Treg细胞明显升高（P=0.01）。肿瘤掩蔽和肿瘤-基质间期距离图确定了反应组之间相似的比例和细胞异质性。主要基质多样性受血管化、CD4和B细胞水平驱动，而肿瘤中的变异性则归因于HLA-DR或CD44阳性肿瘤细胞的存在。值得注意的是，Tregs 和单核细胞在无反应患者的基质和边缘区域增高，而增殖的 CD44 阳性肿瘤细胞在无反应患者的肿瘤区域大量出现。与此相对应的是，在有反应的患者肿瘤区域内，巨噬细胞和效应 CD4 群体有所增加。空间相互作用发现，在非反应性患者中，Treg与单核细胞和CD-8 T细胞的接近度（P=0.01）增加，而在反应性患者中，巨噬细胞似乎更频繁地与HLA-HR阳性肿瘤区域相关（P=0.012）。细胞邻近分析发现，由单核细胞、CD4、CD8、肥大细胞和Tregs组成的细胞群在非反应性患者中富集，这表明这些细胞群在该组患者中经常发现。
研究结论
综上所述，本研究提供了一个全面的高维工作流程，可对 NSCLC 的 TME 进行细致的空间注释。我们的研究发现了与当前几代 ICI 疗法的反应和耐药性相关的独特空间特征。现在，我们正试图在独立 NSCLC 患者队列中验证这些发现。
全基因组分析发现核因子IC是一种新型转录因子和SCLC的潜在治疗靶点
讲者：美国国家癌症研究所胸外科分会 V. Shukla教授
标题：Genome-wide Analysis Identifies Nuclear Factor IC as a Novel Transcription Factor and Potential Therapeutic Target in SCLC
研究介绍
尽管近年来取得了科学上的进展，但肺癌发生、发展和传播的表观遗传学机制尚未完全阐明。在这项研究中，我们探讨了诱导多能干细胞（iPSC）是否可用于描述人类肺癌特有的干细胞特性机制机制，并以此确定这些肿瘤的新治疗靶点。
研究方法
通过Yamanaka因子的慢病毒转导，将正常人小气道上皮细胞（SAEC）重编程为多能干细胞。通过qRT-PCR、光谱核型分析、碱性磷酸酶染色、免疫荧光和畸胎瘤形成实验来确认重新编程。利用RNA-seq、DNA甲基组分析和DNase敏感性测序（DHS）与DNA足迹分析来表征肺-iPSC（Lu-iPSC）、非小细胞肺癌（NSCLC）和小细胞肺癌（SCLC）系列相对于SAEC的全基因组染色质景观。利用Si-和sh-RNA技术、qRT-PCR、免疫印迹、增殖和致瘤性实验来表征靶向基因敲除对肺癌细胞的影响。利用Seahorse实验来检查基因敲除对糖酵解和氧化磷酸化的影响。
研究结果
对SAEC、Lu-iPSC克隆、SCLC和NSCLC株的RNA-seq和DNA甲基组分析表明，Lu-iPSC和SCLC之间存在显著的共性，但没有提供可能赋予SCLC独特属性的通路的具体信息。然而，与基因表达相关的 DHS 发现了 SCLC 中的几种已知途径和新通路。一些转录因子（TFs）的染色质可及性可能增加或减少，但足迹深度没有变化，这表明它们对组织特异性谱系有贡献，而不是对SCLC具有独特的功能相关性。几种干细胞转录因子（如SOXs、POUs）在Lu-iPSC中表现出强烈的活性，但在SCLC中却表现不出来。值得注意的是，核因子I C（NFIC）在SCLC系列中显示出较高的染色质占有率。与 SAEC 相比，与SAEC相比，SCLC系列中NFIC的表达上调。NFIC在SCLC中广泛表达，不受亚型的限制，这可能解释了为什么在公开数据集中NFIC表达水平与SCLC存活率之间缺乏关联。NFIC敲除会降低 SCLC 细胞在体外和体内的生长。基因组富集分析（GSEA）显示，NFIC敲除后，与上皮-间质转化（EMT）、糖酵解、缺氧、myc靶点、氧化磷酸化和通过NFκB的TNFα信号转导相关的通路发生了改变；此外，还发现NFIC广泛参与了干细胞和细胞命运信号转导通路，如WNT、NOTCH、SHH和TGFβ。海马试验证实，NFIC 能正向调节 SCLC 中的糖酵解和氧化磷酸化，暗示其在代谢重编程中的作用。在正常 SAEC 中未观察到这种效应，突显了 NFIC 调节的肿瘤特异性影响。
研究结论
我们的研究结果表明，在恶性转化过程中，染色质可及性的重要性超过仅仅考虑转录因子表达水平。此外，我们首次证据显示NFIC参与了SCLC的病理生物学。进一步的研究可能有助于阐明NFIC在SCLC中的分子机制，并确定其作为这些肿瘤治疗靶点的潜力。
肿瘤ATF4-介导的脂肪酸代谢障碍在LKB1-突变肺癌中促进MDSC重编程
讲者：南方医科大学南方医院 Z. Guo教授
标题：Tumoral ATF4-Mediated Fatty Acid Metabolism Disorder Fuels MDSC Reprogramming in LKB1-Mutant Lung Cancer
研究介绍
LKB1突变可导致免疫凋亡微环境，并引发肺癌对免疫疗法的原发性耐药性。然而，LKB1 突变癌细胞导致这种免疫抑制表型的机制，以及肿瘤细胞与免疫系统之间的相互影响尚未完全阐明。
研究方法
从KrasG12D/+基因工程小鼠模型中收集肺肿瘤，分别进行了有或无Lkb1条件性删除，然后进行单细胞RNA测序（scRNA-seq）。从骨髓中获得的髓源性抑制细胞（MDSCs）与肺肿瘤细胞的条件性培养基进行共培养。通过流式细胞术分析肿瘤微环境。
研究结果
scRNA-seq数据的表型图分析揭示了与不同Lkb1状态相关的独特免疫景观。在缺乏 Lkb1 的肿瘤中观察到 T 细胞浸润明显减少，而 Lkb1 完整的肿瘤则表现出 B 细胞、NK 细胞和 NKT 细胞浸润增加。值得注意的是，LKB1的缺乏对MDSCs的编程产生了显著影响，导致粒细胞源MDSCs而非单核细胞MDSCs的浸润增加。从粒细胞表型到单核细胞表型的转变，再加上产生腺苷的酶的升高，表明 LKB1 缺乏改变了 MDSCs 的可塑性和代谢模式。此外，对RNA-seq数据的分析提供了证据，证明LKB1的缺陷会损害肿瘤中脂肪酸的代谢过程，而ATF4是这一过程中的关键调节因子。ATF4 水平的提高限制了 LKB1 缺乏的肿瘤细胞中脂肪酸的生成，从而阻止了 MDSCs 转化为腺苷产生者。
研究结论
本研究揭示了肿瘤脂肪酸水平失调对MDSCs代谢重编程的新影响。以肿瘤 ATF4 信号为靶点有可能破坏肿瘤细胞与 MDSCs 之间的相互作用，重振 LKB1 突变肺癌的抗肿瘤免疫力。
NSCLC肿瘤基因型是恶性肿瘤发展的生物标记物和调控因子
讲者：得克萨斯大学西南医学中心 P. Iyengar教授
标题：NSCLC Oncogenotypes as Biomarkers and Regulators of Cachexia Development
研究介绍
癌症恶病质（CC）是一种导致体重减轻的肌肉和脂肪组织萎缩综合征，在所有非小细胞肺癌（NSCLC）患者中有30%-40％出现，与中位总生存期下降50%有关。CC的管理受限于缺乏生物标志物和导致其表型的分子知识。人类肿瘤及其衍生细胞系的基因组学检测日益增多，为我们提供了机会，通过新颖的体内人类NSCLC癌性消瘦筛查来发现调控CC发展的基因标志物。
研究方法
为了鉴定恶病质相关分子，我们将54个人类NSCLC细胞系注射到免疫缺陷小鼠体内形成肿瘤，其中17个细胞系在小鼠宿主体内产生了明确的恶病质表型（10个）或非恶病质表型（7个）。对这些细胞系和肿瘤进行了全外显子子测序，以评估与恶病质可能性分离的基因变异。在人类 NSCLC 和小鼠癌系中进行 CRISPR/Cas9 靶向基因沉默，以验证靶基因是否会导致恶病质表型。对 246 例 NSCLC 患者队列进行循环肿瘤 DNA 分析，以确认候选基因变异与癌症相关体重减轻的关联性。
研究结果
全外显子组测序显示，10个恶病质品系中有8个品系（非恶病质品系中没有）存在STK11/LKB1基因突变（P= 2x10-12），STK11/LKB1基因是营养传感器AMP激酶的调控因子。在人NSCLC细胞系中沉默STK11/LKB1后，分别将其移植到免疫缺陷和免疫能力模型中，均表现出消瘦表型。宿主的消瘦与肿瘤微环境中免疫细胞复合物的改变有关，导致局部 mRNA 表达和循环中CC 相关细胞因子水平增加，从而导致脂肪和肌肉组织消耗。对246名NSCLC患者的循环肿瘤DNA的突变分析发现，STK11/LKB1功能缺失变异与癌症诊断时体重减轻的一致性为89%（OR=17±1，P=0.004）。
研究结论
目前的数据提供了证据，证明肿瘤 STK11/LKB1 功能缺失是 NSCLC 中 CC 的驱动因素，同时也是这种消瘦综合征的遗传生物标记物。
单细胞分析显示肺腺癌中衰老肿瘤细胞的免疫抑制亚型
讲者：国家癌症中心、国家癌症临床医学研究中心、中国医学科学院北京协和医院 G. Fan教授
标题：Single-cell Analysis Revealed an Immunosuppressive Subtype of Senescent Tumor Cells in Lung Adenocarcinoma
研究介绍
衰老肿瘤细胞（STC）可引起免疫抑制，从而促进肿瘤进展和耐药性。由于缺乏特异性标记物，免疫抑制性 STC 及其表型仍未得到研究。
研究方法
本研究首次通过对单细胞、大体转录组学和血清蛋白组学的综合分析，描述并彻底阐明了肺腺癌中免疫抑制性 STC 的特征。
研究结果
在单细胞层面，我们开发了一套严格的程序，包括加权基因共表达网络分析（WGCNA）和metacell算法，以识别与肿瘤相关的衰老相关基因。根据这些基因，我们确定了一组具有高分泌活性的 STC，并将其 Cluster10 识别为免疫调节 STC。Cluster10具有独特的细胞因子主导分泌组（CXCL1、CXCL2和CXCL8）和激活细胞因子分泌转录因子（NFKB1、RELA和STAT3）。抗细胞凋亡基因（BCL2L1、MCL1 和 GADD45A）在 Cluster10 中高度表达，为消灭它提供了新的靶点。在所有细胞类型中，Cluster10 在细胞间通信方面的相互作用强度最强。它与免疫细胞的特异性相互作用（LGALS9-TIM3 和 MIF-CD74）可能有助于形成免疫抑制性肿瘤微环境。在泛癌症数据集中，Cluster10 与 T 细胞调节（Treg）、髓源抑制细胞（MDSC）以及检查点 PDCD1、CD274、CTLA4 和 TIM3 呈正相关。Cluster10与不良预后和较差的免疫治疗反应密切相关。在我们内部的队列中，来自17名接受免疫疗法治疗的非小细胞肺癌（NSCLC）患者的57份样本的血清蛋白质组学数据显示，CXCL8在无应答者中明显上调，并且随着病情的发展，其水平也在升高。
研究结论
该研究首次对免疫抑制性 STC 进行了鉴定和全面探索，将CXCL8确定为NSCLC 免疫治疗结果的新型血清生物标记物。
在EGFR-TKI耐药的NSCLC肿瘤免疫微环境中，CASPASE1通过分泌IL-18调节CD8+ T细胞浸润
讲者：武汉大学中南医院 Y. Cheng教授
标题：CASPASE1 Modulates CD8+ T Cell Infiltration through IL-18 Secretion in Tumor Immune Microenvironment of EGFR-TKI-Resistant NSCLC
研究介绍
EGFR-TKI耐药是NSCLC基因靶向治疗的主要障碍。我们的临床实践表明，PD-1/PD-L1阻断剂对EGFR-TKI耐药后无T790M突变的NSCLC有很好的疗效。然而，其潜在机制还有待研究。在此，我们报道了Caspase1对EGFR-TKI耐药后NSCLC肿瘤免疫微环境中CD8+ T细胞浸润的调控。
研究方法
免疫组化法检测第一代 EGFR-TKI 耐药前后无 T790M 突变的 NSCLC 患者肿瘤组织中 PD-L1 表达和 CD8+ T 细胞浸润。生物信息学分析发现，caspase1是与免疫浸润相关的关键调节因子。共培养实验检测了caspase1对CD8+ T细胞增殖和趋化的影响。利用RNA-seq和富集分析筛选caspase1调控的可能途径。免疫印迹、免疫组织化学和免疫荧光用于评估表皮生长因子受体-TKI耐药前后caspase1及相关通路的表达。
研究结果
第一代EGFR-TKI耐药后，无T790M突变的NSCLC患者PD-L1表达和CD8+ T细胞浸润较高。生物信息学分析表明，Caspase1是EGFR-TKI耐药的NSCLC患者肿瘤免疫微环境的关键调节因子。Caspase1在EGFR-TKI耐药细胞和组织中的表达明显增加。双色免疫荧光证实，Caspase1的表达与肿瘤组织中CD8+ T细胞的浸润呈正相关。共培养实验证实，caspase1的敲除抑制了CD8+ T细胞的增殖和趋化。EGFR-TKI耐药细胞中caspase1的活性以及IL-18和IL-1β的分泌均显著增加。Caspase1敲除抑制了IL-18和IL-1β的分泌。免疫组化结果显示，在EGFR-TKI耐药的NSCLC中，IL-18和IL-1β阳性细胞的比例更高。此外，IL-18 与 CD8+ T 细胞密度呈正相关。
研究结论
Caspase1是EGFR-TKI耐药的NSCLC中CD8+ T细胞浸润的关键调节分子。
配对标本阐明肿瘤微环境重编程在NSCLC新辅助化疗/免疫疗法疗效中的作用
讲者：浙江大学医学院附属第二医院 夏旸教授
标题：Paired Specimens Elucidate the Role of Tumor Microenvironment Reprogramming in the Efficacy of Neoadjuvant Chemoimmunotherapy in NSCLC
研究介绍
联合化疗-免疫治疗在非小细胞肺癌（NSCLC）新辅助治疗中表现出显著的疗效，但其应答机制仍未完全明了。
研究方法
我们对来自9例 IIB-IIIB NSCLC 患者的 18 份治疗前和治疗后成对肺部肿瘤样本中约 14 万个单细胞的转录组和约 5 万个单个免疫细胞的 T 细胞受体（TCR）免疫复合物进行了表征，这些患者接受了 PD-1 抑制剂和化疗联合新辅助治疗。其中，病理反应被评估为非主要病理反应（non-MPR，n=3）、主要病理反应（MPR，n=3）和病理完全反应（PCR，n=3）。
研究结果
有反应的肿瘤（有MPR和PCR的肿瘤）在基线和治疗后的T细胞比例均高于无MPR的肿瘤。基于集群的比例显示，反应性肿瘤中 CD8+ T 集群的比例增加，相反，非 MPR 肿瘤中 Treg 的比例增加。我们接下来研究了 TCR 基因库的动态变化。与非MPR肿瘤相比，反应性肿瘤拥有更丰富的克隆。反应性肿瘤富集了 CD8+ 效应记忆 T 细胞（CD8+ EM）中高度扩增的 TCR 克隆。然后，我们根据从治疗前到治疗后的拷贝数变化来确定TCR克隆的特征。CD8+ EM克隆的主要特征是扩增，包括从治疗前到治疗后的原位持续扩增，以及治疗前不存在的新克隆扩增。这些CD8+ EM扩增克隆在T细胞活化、细胞杀伤和对肿瘤的免疫反应方面表现出更强的功能。另一方面，非MPR肿瘤则以Tregs中丰富的TCR克隆为主。这些 Tregs 克隆主要是治疗后的新克隆。我们通过通路评分鉴定了 Treg 的功能，发现在治疗后高度扩增的 Treg 克隆和治疗前 PDCD1阳性的Treg克隆中，SMAD和 IL-2 通路都被功能性激活。
研究结论
总的来说，功能增强的CD8+ T细胞和 Tregs 分别对 NSCLC 的新辅助化疗免疫疗法起到了积极和消极的作用。我们的研究利用配对组织标本首次揭示了新辅助化疗免疫治疗背后的反应机制，表明化疗免疫治疗诱导的CD8+有效T细胞和Tregs克隆模式差异是导致不同反应性的诱因。
对乙酰氨基酚通过促进中性粒细胞胞外诱捕网形成降低NSCLC患者新辅助化疗/免疫治疗的疗效
讲者：同济大学附属上海市肺科医院 J. Wu教授
标题：Acetaminophen Reduces Neoadjuvant Chemo-Immunotherapy Efficacy in NSCLC Patients by Promoting Neutrophil Extracellular Traps Formation
研究介绍
近年来，新辅助化疗免疫疗法已成为可切除局部晚期非小细胞肺癌（NSCLC）的标准治疗。然而，影响新辅助免疫疗法疗效的因素仍不清楚。代谢产物已被证明可以调节免疫力，并与晚期肿瘤的免疫治疗疗效相关。因此，我们旨在研究血浆代谢产物对新辅助化疗免疫疗法后病理反应的影响。
研究方法
研究招募了39例接受新辅助化疗免疫疗法的III期A（N2）NSCLC患者，这是一项前瞻性II期临床试验（NCT04422392）。使用液相色谱-质谱联用（LC-MS）对治疗前的血浆进行代谢组学分析。
研究结果
扑热息痛（APAP）水平在未达到主要病理学反应（MPR）的患者中显著升高。此外，在多元逻辑回归分析中，APAP水平仍然是MPR的独立预测因子。在刘易斯肺癌小鼠模型中，APAP与抗PD1治疗相结合，与仅抗PD1治疗相比，显著降低了治疗效果。通过定量质谱的肿瘤蛋白组学分析显示，在APAP治疗后，髓系白细胞激活和中性粒细胞激活通路富集。肿瘤微环境特征分析还显示，联合治疗组的中性粒细胞标志物更丰富。进一步的多重免疫荧光确认，联合治疗组中观察到更多的中性粒细胞外排细胞陷阱（NETs）形成。
研究结论
总之，扑热息痛通过促进中性粒细胞激活和NETs形成，可能降低NSCLC患者新辅助化疗免疫疗法的疗效。
排版编辑：肿瘤资讯-云初
苏公网安备32059002004080号
