来自瑞士洛桑大学的研究人员通过全面的多组学分析，描述了脑肿瘤或胶质瘤，以及从肺、乳房和皮肤转移到大脑的肿瘤的免疫微环境图谱，为克服/支持肿瘤微环境（TME）特性以及利用TME治疗癌症的策略提供新见解。此项研究成果已发表在《Cell》杂志。
研究人员利用多组学方法深入分析原发性和转移性脑癌的免疫情况。通过整合多参数FCM分析、RNA序列数据、TME细胞培养分析、蛋白质阵列和空间组织特征，揭示了来自不同颅外原发肿瘤的异柠檬酸脱氢酶突变型和野生型（IDH-mut/wt）胶质瘤及脑转移（BrMs）患者样本中最丰富的免疫细胞群组成和转录组信息。
为什么要研究脑肿瘤微环境？
脑恶性肿瘤包括脑内发生的肿瘤，例如低度神经胶质瘤和胶质母细胞瘤，以及起源于颅外原发性肿瘤（包括黑素瘤，乳腺癌和肺癌）的脑转移瘤（BrMs）。脑肿瘤患者的预后较差，生存率较低。鉴于目前这些患者缺乏有效的治疗方案，而且迄今为止各种免疫疗法的效果也不太理想，确定新的靶点以供将来的临床治疗至关重要。
治疗靶点的一个潜在的丰富来源是TME，尽管TME已被广泛接受为肿瘤进展和治疗反应的重要调节因子，但我们对脑TME的认识仅限于单个脑肿瘤类型或细胞间隔，缺乏全面的综合分析。
多组学全面分析脑肿瘤免疫微环境
研究团队从100余例脑肿瘤样本重点分析了14类主要免疫细胞，还分析了样本中蛋白质的全谱以及单个免疫细胞的全局基因表达模式。最后将这些详细、大规模的分析整合起来，以全面绘制每种肿瘤类型的免疫景观，并捕捉其常驻免疫细胞功能状态的差异。研究表明：小胶质细胞、巨噬细胞、中性粒细胞和T细胞是脑瘤微环境中主要的免疫细胞类型。脑瘤微环境中小胶质细胞和巨噬细胞存在富有层次的活化状态。TME免疫细胞呈现疾病和细胞类型特异性表达模式。
脑肿瘤的治疗应考虑免疫微环境
胶质瘤 VS BrMs
本次研究结果中，黑色素瘤的脑转移瘤（为数不多的对检查点阻断有反应的脑肿瘤之一）有大量的T细胞，而富含巨噬细胞和小胶质细胞的胶质瘤则几乎没有。所以对于胶质瘤，希望开发出能增加T细胞向微环境渗透的疗法，对于黑素瘤的脑转移瘤，治疗方法的主要目的是激活TME中现有的T细胞攻击癌细胞。
低级别脑胶质瘤 VS 高级别脑胶质瘤
本次研究结果中，小胶质细胞在低级别胶质瘤中占优势，其特征是一种叫做IDH的酶突变。与正常IDH基因相关的高级别胶质瘤或胶质母细胞瘤（GBMs）有更多的巨噬细胞从血液循环中迁移到大脑。与清除小胶质细胞相比，阻止巨噬细胞浸润大脑的疗法可能更有利于治疗高级别胶质瘤。
研究数据
本研究中产生的RNA-seq计数矩阵和所有样本的完整临床注释可在如下网址下载csv文件。由于患者隐私原因，RNA-seq原始数据需要向研究团队申请获取。
首发公号：国家基因库大数据平台
参考文献
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>.
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