非小细胞肺癌(NSCLC)最常转移的部位是肝脏，研究已经发现非小细胞肺癌的肝转移(LM)与免疫治疗效果降低相关。因此小编今天和大家分享一篇今年7月发表在Journal for ImmunoTherapy of Cancer（IF：10.9）杂志上研究非小细胞肺癌肝转移的文章。这篇文章通过分析多组学数据，研究了非小细胞肺病变(PL)和肝转移(LM)免疫治疗的应答差异，并进一步探索了造成这一差异的可能机制。

Immune suppressive microenvironment in liver metastases contributes to organspecific response of immunotherapy in advanced non-small cell lung cancer

肝转移的免疫抑制微环境影响晚期非小细胞肺癌免疫治疗的器官特异性应答

一．文章摘要

研究分析了接受免疫治疗的非小细胞肺癌伴LM的纵向临床队列，并对PL和LM的器官特异性肿瘤应答进行研究。研究首先收集成对的PL和LM样本，并进行全外显子测序、RNA测序和多重免疫组织化学(mIHC)分析。研究发现LM的器官特异性应答率(OSRR)和器官特异性疾病控制率(OSDCR)均低于PL。通过基因组分析，研究也发现PL和LM之间的体细胞突变、肿瘤突变负荷和新抗原数量相似。研究进一步对组织RNA测序数据分析发现免疫激活相关基因在LM中下调。此外，研究也发现与LM相比，PL中抗原加工和递呈、NK细胞介导的细胞毒性和T细胞受体信号通路均显著增强。最后通过mIHC分析，研究发现LM中 CD8+细胞和CD56dim+细胞的含量显著降低。单细胞RNA测序分析也发现LM中CD8+ T细胞的活性和NK细胞的细胞毒性较低。

二．研究的主要内容及结果

1. 晚期NSCLC患者对免疫治疗的应答在PL和LM之间存在差异

文章首先介绍了研究的队列信息，接着比较了PL及LM的免疫治疗应答差异。研究纳入52例NSCLC伴LM患者，表1概括了患者的临床特征。其中27例患者接受单药治疗，其余患者接受联合治疗。所有患者在基线时肝脏和肺部均有可评估的病变，随后进行影像学分析，评估器官特异性肿瘤应答。A展示了PL和LM的肿瘤负荷变化百分比。研究观察到这些患者中，LM的OSRR和OSDCR均低于PL(B)。研究也发现这52例患者中17例表现为混合应答，其中15例患者表现为LM升高，其余患者相反(C，D)。研究进一步通过单因素和多因素分析发现混合应答与更短的无进展生存(PFS)相关(E)。

2. 基因组分析揭示PL和LM之间的异质性

由于PL和LM之间免疫治疗的应答存在显着差异，这一部分研究对器官特异性应答的细胞和分子机制进行了探索。研究首先按照A所示的工作流程，通过多组学分析获得另一个独立队列的27对匹配的PL和LM样本的基因组、转录组和免疫标记谱。接着为了探索突变异质性，研究采用全外显子测序(WES)识别了6对肿瘤样本的体细胞突变。研究比较了PL和LM之间体细胞突变的一致性，结果发现WES检测的遗传变异一致性为47.5%，其中SNV为41.1%，拷贝数变异( CNV)为52.8%(B)。研究也观察的尽管LM组的CNV缺失负荷略高于PL组，但两组之间没有显著差异(C)。进一步研究也分析了肿瘤突变负荷(TMB，D)，结果发现在TMB、SNV和新抗原数量方面，PL和LM之间没有显著差异(E)。研究进一步分析了突变基因的异质性，结果发现PL和LM之间的基因突变没有显著差异(F)。

3. 组织转录组测序发现PL促免疫信号通路比LM丰富

这一部分研究分析了PL和LM之间的转录异质性。研究对6例非小细胞肺癌患者同时采集的12个匹配肿瘤样本进行了组织RNA测序，并比较了基因表达，结果识别出571个差异表达基因(DEGs)，其中469个基因在LM中上调，102个基因在PL中上调(A)。研究进一步分析发现LM中过表达的基因主要与代谢酶相关，而一些与T细胞活化相关的基因在LM中下调。进一步通过富集分析发现抗原加工和递呈、NK细胞介导的细胞毒性和T细胞受体信号通路在PL中富集(B)。研究也发现LM显著参与多种物质的代谢过程，PL参与免疫细胞活化和免疫应答过程(C)。接下来，研究使用CIBERSORT初步探索免疫细胞的浸润模式，结果发现两组之间只有CD8+ T细胞浸润有显著差异(D)。

4. LM中T细胞和NK细胞的浸润率低于PL

为了进一步确认免疫细胞浸润的模式，这一部分研究在蛋白水平上探索了PL和LM免疫微环境的空间分布。研究首先对24对肿瘤样本进行了mIHC，接着使用标记识别了panCK+肿瘤细胞、CD8+ T细胞、CD56dim+毒性NK细胞、CD56bright+免疫调节性NK细胞、CD68+ HLA-DR+巨噬细胞(M1样)和CD68+ HLA-DR -巨噬细胞(M2样)。接下来研究比较淋巴实质和间质区域的免疫细胞浸润情况，结果发现淋巴实质和间质区CD8+、CD56+和CD68+细胞浸润相似，不过CD56+细胞主要富集于LM肿瘤实质区域，CD68+细胞富集于LM肿瘤间质区域(A,B)。接下来研究进一步分析PL和LM之间的差异，结果发现无论是实质区还是间质区，PL和LM的免疫细胞分布模式相似(表2)。进一步亚组分析发现LM中CD8+细胞和CD56dim+细胞的含量明显较低(C，D)。

5. scRNA-seq分析揭示PL中效应CD8+ T细胞和毒性NK细胞的浸润升高

文章最后对非小细胞肺癌患者的PL和LM肿瘤样本进行了单细胞测序分析(scRNA-seq)。研究共识别出22374个细胞，其中5092个细胞被注释为T及NK细胞，这些细胞被重聚类为8个簇，并被进一步注释(A，B)。研究进一步分析发现与之前的研究结果一致，LM中Treg和CD8Tem的比例较高，而PL中CD8Teff和HelperT的比例较高(C，D)。此外，研究也观察到与LM相比，NK细胞介导的细胞毒性和T细胞受体信号通路也富集在PL中(E)。接着研究对每个簇进行T细胞活化和细胞毒性评分，结果发现8个簇在PL中的激活分数均高于LM(F，G)。研究进一步在PL和LM中进行了细胞通讯分析，结果发现PL具有更高水平的趋化因子(CCL23、CCL13、CCL18和CCL3)，而LM可以通过CCL18_CCR8和SPP1_CCR8募集更多的Treg。此外，LM中的T及NK细胞可以通过特定的配体受体对进行调控(I)。

到这里文章的主要内容就介绍完了。文章聚焦于非小细胞肺癌肝转移，从转录组、基因组及蛋白质组等多个角度进行比较分析，研究了肝转移与肺病变免疫治疗的应答差异，并探索了相关机制。文章开始提出问题，中间从多个角度进行刻画，最终得到结论，逻辑清晰，有理有据，无论是研究的方法还是思路都值得我们参考学习。