成神经细胞瘤的间充质细胞和肾上腺素能细胞谱系研究

撰文丨我的闺蜜老红帽

成神经细胞瘤是从神经嵴发育而来，是一类幼儿高发的实体瘤，通常是在肾上腺髓质或交感神经节上生长的颅外肿块。其中，近半数确诊病人都具有高风险性特征，包括年龄大于18个月，远端转移以及，比如癌基因MYCN高度扩增等，这些特征都很可能与不良预后挂钩【1】。地努妥昔单抗 (Dinutuximab) 是一类单克隆抗体药物，可以通过靶向二唾液酸神经节苷脂GD2来激活免疫细胞介导的细胞毒作用，从而杀伤成神经细胞瘤细胞【2】，这一干预手段已经被证实对高风险病患有一定效果【3】。给药与自然杀伤细胞联合干预，效果更加显著【4】。但是，自然杀伤细胞基本不具备免疫记忆功能，因此疗效如何持久将是大问题。当然，基于T细胞的免疫疗法，包括免疫检查点抑制疗法以及CAR T疗法等，临床效果同样显著【5，6，7，8】。

目前，成神经细胞瘤各类疗法干预效果不佳的主要原因是肿瘤自身对免疫的逃逸以及来源于肿瘤微环境的免疫抑制。细胞突变导致大量无法被细胞毒性T细胞识别的新表位的出现，以及MHC下调和抗原递呈异常，从而导致细胞毒性T细胞杀伤能力减弱；自然杀伤细胞表面配体水平下调，抑制自然杀伤细胞介导细胞裂解作用的检查点蛋白上调，从而影响自然杀伤细胞的抗肿瘤作用。另外，具有免疫抑制作用的细胞浸润，比如调节性T细胞、肿瘤相关巨噬细胞（tumor-associated macrophages）和髓系来源抑制细胞（myeloid-derived suppressor cells），以及它们分泌的细胞因子，共同形成了抑制免疫响应的肿瘤微环境。

癌基因MYCN的扩增是影响免疫疗法疗效的另一大难题。大约半数的成神经细胞瘤高风险病人均会出现这一转录因子扩增的情况。MYCN扩增的肿瘤可以通过下调I类MHC分子来抑制免疫响应，与此同时，这类肿瘤的细胞毒性T细胞浸润水平差，NK细胞配体的表达水平也很低。当然，剩下一半MYCN未发生扩增的成神经细胞瘤病人的免疫响应情况，仍旧不得而知。

近期，来自美国的Rani E. George研究组在Nature Cancer上发表题为Mesenchymal and adrenergic cell lineage states in neuroblastoma possess distinct immunogenic phenotypes的文章，通过多种原代成神经细胞瘤样本，系统研究了基于细胞谱系的免疫应答情况。

首先，作者采集了498份原代成神经细胞瘤样本并进行RNA测序，并对它们的免疫响应进行分析。作者发现，成神经细胞瘤中绝大部分细胞参与免疫反应的基因表差水平无差异，但是，在MYCN未扩增亚群中，免疫响应相关基因表达发生变化。

接下来，作者试图寻找可以表征免疫系统和肿瘤相互作用的生物标志物。作者通过RNA测序以及组学实验发现，肿瘤细胞谱系与免疫原性相关，并且，肿瘤细胞的异质性与肿瘤微环境中浸润的免疫细胞类型相关。肿瘤耐药或者复发是由肾上腺素能细胞表型和间充质细胞表型之间的转变所决定的，而这一转变与免疫细胞浸润水平相关。

最后，作者研究上述细胞谱系演变的决定因素。作者确定，在免疫响应相关基因的转录起始区域，间充质细胞中的Activate histone marker在免疫相关基因的启动子区域占位更高，这些免疫响应相关基因表达水平也更高。具体来说，在固有免疫响应方面，在间充质细胞中，谱系相关的NKG2D配体的表达与自然杀伤细胞活性相关，而肾上腺素能细胞经PRC2抑制剂处理后，可以上调NKG2D表达，从而增强自然杀伤细胞的活化水平；在间充质细胞中，通过TLR3可以期货固有免疫响应，从而促进抗原识别和细胞杀伤，而肾上腺素能细胞情况与之相反。在获得性免疫响应方面，间充质样成神经细胞瘤细胞的免疫原性是细胞毒性T细胞杀伤水平以及免疫检查点疗法疗效的决定因素之一。

综上所述，作者通过对成神经细胞瘤样本测序等方法定义了成神经细胞瘤各细胞类型和谱系，并确定间充质细胞免疫原性是免疫应当情况的决定因素之一。

文章来源

https://doi.org/10.1038/s43018-022-00427-5

制版人：十一

参考文献

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4. Federico, S. M. et al. A pilot trial of humanized anti-GD2 monoclonal antibody (hu14.18K322A) with chemotherapy and natural killer cells in children with recurrent/refractory neuroblastoma. Clin. Cancer Res. 23, 6441–6449 (2017).

5. Merchant, M. S. et al. Phase I clinical trial of ipilimumab in pediatric patients with advanced solid tumors. Clin. Cancer Res. 22, 1364–1370 (2016).

6. Davis, K. L. et al. Nivolumab in children and young adults with relapsed or refractory solid tumours or lymphoma (ADVL1412): a multicentre, open-label, single-arm, phase 1-2 trial. Lancet Oncol. 21, 541–550 (2020).

7. Geoerger, B. et al. Pembrolizumab in paediatric patients with advanced melanoma or a PD-L1-positive, advanced, relapsed, or refractory solid tumour or lymphoma (KEYNOTE-051): interim analysis of an open-label, single-arm, phase 1-2 trial. Lancet Oncol. 21, 121–133 (2020).

8. Louis, C. U. et al. Antitumor activity and long-term fate of chimeric antigen receptor-positive T cells in patients with neuroblastoma. Blood 118, 6050–6056 (2011).

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