來自瑞士洛桑大學的研究人員通過全面的多組學分析，描述了腦腫瘤或膠質瘤，以及從肺、乳房和皮膚轉移到大腦的腫瘤的免疫微環境圖譜，為克服/支持腫瘤微環境（TME）特性以及利用TME治療癌癥的策略提供新見解。此項研究成果已發表在《Cell》雜志。
研究人員利用多組學方法深入分析原發性和轉移性腦癌的免疫情況。通過整合多參數FCM分析、RNA序列數據、TME細胞培養分析、蛋白質陣列和空間組織特征，揭示了來自不同顱外原發腫瘤的異檸檬酸脫氫酶突變型和野生型（IDH-mut/wt）膠質瘤及腦轉移（BrMs）患者樣本中最豐富的免疫細胞群組成和轉錄組信息。
為什么要研究腦腫瘤微環境？
腦惡性腫瘤包括腦內發生的腫瘤，例如低度神經膠質瘤和膠質母細胞瘤，以及起源于顱外原發性腫瘤（包括黑素瘤，乳腺癌和肺癌）的腦轉移瘤（BrMs）。腦腫瘤患者的預后較差，生存率較低。鑒于目前這些患者缺乏有效的治療方案，而且迄今為止各種免疫療法的效果也不太理想，確定新的靶點以供將來的臨床治療至關重要。
治療靶點的一個潛在的豐富來源是TME，盡管TME已被廣泛接受為腫瘤進展和治療反應的重要調節因子，但我們對腦TME的認識僅限于單個腦腫瘤類型或細胞間隔，缺乏全面的綜合分析。
多組學全面分析腦腫瘤免疫微環境
研究團隊從100余例腦腫瘤樣本重點分析了14類主要免疫細胞，還分析了樣本中蛋白質的全譜以及單個免疫細胞的全局基因表達模式。最后將這些詳細、大規模的分析整合起來，以全面繪制每種腫瘤類型的免疫景觀，并捕捉其常駐免疫細胞功能狀態的差異。研究表明：小膠質細胞、巨噬細胞、中性粒細胞和T細胞是腦瘤微環境中主要的免疫細胞類型。腦瘤微環境中小膠質細胞和巨噬細胞存在富有層次的活化狀態。TME免疫細胞呈現疾病和細胞類型特異性表達模式。
腦腫瘤的治療應考慮免疫微環境?
膠質瘤 VS BrMs
本次研究結果中，黑色素瘤的腦轉移瘤（為數不多的對檢查點阻斷有反應的腦腫瘤之一）有大量的T細胞，而富含巨噬細胞和小膠質細胞的膠質瘤則幾乎沒有。所以對于膠質瘤，希望開發出能增加T細胞向微環境滲透的療法，對于黑素瘤的腦轉移瘤，治療方法的主要目的是激活TME中現有的T細胞攻擊癌細胞。
低級別腦膠質瘤 VS?高級別腦膠質瘤
本次研究結果中，小膠質細胞在低級別膠質瘤中占優勢，其特征是一種叫做IDH的酶突變。與正常IDH基因相關的高級別膠質瘤或膠質母細胞瘤（GBMs）有更多的巨噬細胞從血液循環中遷移到大腦。與清除小膠質細胞相比，阻止巨噬細胞浸潤大腦的療法可能更有利于治療高級別膠質瘤。
研究數據
本研究中產生的RNA-seq計數矩陣和所有樣本的完整臨床注釋可在如下網址下載csv文件。由于患者隱私原因，RNA-seq原始數據需要向研究團隊申請獲取。
首發公號：國家基因庫大數據平臺
參考文獻
Klemm F, Maas R R, Bowman R L, et al. Interrogation of the Microenvironmental Landscape in Brain Tumors Reveals Disease-Specific Alterations of Immune Cells[J]. Cell, 2020.
引用
Ludwig Institute for Cancer Research. "Immune landscape of multiple brain cancers charted." ScienceDaily. ScienceDaily, 28 May 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200528160526.htm>.
圖片來源：參考文獻，Brain TIME官網，如有侵權請聯系刪除。
