文献分享|TCR测序应用于肝癌的相关研究

肝癌

肝癌是全球第七大最常诊断的癌症和第三大癌症死亡原因,2020年有905,677例新发病例和830,180例死亡。肝细胞癌(HCC)占病例的75%-90%,是最常见的肝癌类型。手术切除仍然是最有效的治疗方法之一。

然而,高达70%的患者可能在手术治愈后5年内复发。此外,晚期HCC患者的治疗选择有限,一般生存时间仅为6个月。高复发率和低生存率是改善HCC患者临床预后的主要障碍。

TCR测序的应用有助于肝癌研究,为肝癌治疗提供研究思路。TCR库随着时间的推移与新抗原共同进化,这表明特定的TCR库可以反映免疫反应和疾病进展的特征。

本文归纳总结4TCR测序应用在肝癌研究的文章,为大家提供肝癌研究思路

#1

标题:Characteristics and Clinical Signifificance of T-Cell Receptor Repertoire in Hepatocellular Carcinoma

肝癌细胞中T细胞受体库的特点及临床意义

发表期刊:Frontiers in Immunology

发表日期:2022年3月

影响因子:8.786

01

样本

58例HCC患者的肿瘤/瘤周组织及外周血样本。

02

背景

在健康成人、乙型肝炎病毒(HBV)患者和肝癌患者中,TCRβ互补决定区3(CDR3)的不同表达谱也已被证实(26)。此外,对于HBV相关的HCC,一项研究观察到肿瘤组织和匹配的非肿瘤组织之间的TCR序列相似性较弱(27)。另一项研究发现,当与TNM分期联合使用时,肿瘤和配对的肿瘤周组织之间的TCR库的相似性可以作为有效的预后指标(28)。然而,在评估外周血TCR库作为HCC潜在的诊断或预后生物标志物时,HCC患者浸润和循环T细胞中TCR库的综合情况仍需全面阐明。

03

实验方法学

a)  DNA提取和TCR测序

b)TCR测序数据分析。

c)PCA分析

d) 使用Seurat包中的“FindAllMarkers”功能识别健康献血者和43例HCC患者外周血之间的鉴别性TCRβ VJ对

e)采用glmnet软件包进行LASSO回归分析,构建基于外周血TCRβ VJ配对使用情况预测HCC患者和健康人群的模型

f)统计分析

04

结果

部分V和J基因片段在不同组织中的使用丰度存在显著差异(图B)

TRBV30、TRBV18、TRBV5-1在外周血中的使用丰度明显高于肿瘤组织和肿瘤周围组织。

TRBV6-1/2/3/4、TRBV28和TRBJ2-7在肿瘤及邻近非肿瘤组织中的丰度均显著高于外周血(调整后p < 0.05)。TRBV18在肺癌肿瘤组织中的含量高于癌旁非肿瘤组织(47)。

TRBJ1-2在肿瘤中比在邻近的非肿瘤组织中使用更丰富。

TRBJ12的组织分布模式与以往HBV相关性HCC的研究一致(27)。此外,TRBV6-1/2/3/4、TRBV28和TRBJ2-7在肿瘤及邻近非肿瘤组织中的丰度均显著高于外周血(调整后p < 0.05)。

对于共享克隆型的比例,肿瘤与邻近非肿瘤组织之间无差异,而肿瘤与邻近非肿瘤组织的比例均高于外周血(图B)。邻近非肿瘤组织的克隆扩增度显著高于肿瘤组织。(图C),这表明肿瘤浸润T细胞的克隆扩增在肿瘤免疫抑制微环境中受到抑制。

尽管患者之间CDR3克隆型存在明显的异质性,但我们在所有43份外周血样本中发现了3个共享克隆(图3D)。

05

讨论

研究描述了HCC患者的组织浸润和循环T细胞库的特征,并显示了循环TCR序列具有成为HCC患者无创诊断生物标志物的潜力。

#2

标题:Intratumoral heterogeneity and clonal evolution in liver cancer

肝癌的瘤内异质性和克隆性演变

发表期刊:Nature Communications

发表日期:2020年1月

影响因子:17.694

01

样本

(P01-P14)14例HCC切除标本。

02

背景

肿瘤生态系统的克隆进化取决于主要由免疫和治疗介导的不同选择。通过整合了肝癌标本多个区域的RNA-seq、DNA测序、TCRseq和SNP阵列数据,绘制了癌症与免疫细胞之间的时空相互作用。

03

实验方法学

a)形态学分析,苏木精和伊红染色(H&E),并由肝脏病理学专家评估

b)核酸提取和DNA测序

c)DNA拷贝数分析

d)免疫荧光染色

e)RNA-seq

f)HLA分型与表达

g) T/B细胞受体测序和推断

h)  HBV的表达、整合和抗原结合亲和力

i) 区域表达差异

g) TCGA分析

k) 单细胞RNA-seq

l) 生存分析

04

结果

没有发现P03和P06不同区域的整体T细胞克隆性存在显著差异,但在这些患者的不同区域检测到的T细胞扩增数量存在显著差异。TCR重排中H3.a和H6.a区分别比H3.b和H6.b的频率高,具有明显的T细胞扩增(图C)

05

讨论

本研究进一步揭示了ITH在HCC中的潜在分子特征,以及对HCC细胞异质性大规模调控令人意外。仅泛癌种的免疫治疗中会关注到癌症-免疫相互作用的部分差异的相关性,为发现治疗生物标志物提供了新的方向。

#3

标题:Personalized neoantigen vaccine prevents postoperative recurrence in hepatocellular carcinoma patients with vascular invasion

个体化新抗原疫苗预防肝细胞癌血管浸润患者术后复发

发表期刊:Molecular Cancer

发表日期:2021年12月

影响因子:41.444

01

样本

10例术后复发高危HCC患者进行免疫接种。

02

背景

临床上,肝癌根治性手术后预防性抗复发治疗非常有限。基于新抗原的疫苗可以在几种实体肿瘤中产生强大的抗肿瘤免疫反应,但它是否能在HCC中诱导抗肿瘤免疫反应,并作为一种安全有效的预防HCC术后复发的策略,目前还不清楚。

03

实验方法学

a)临床试验设计和治疗

在新抗原接种和随访期间进行临床反应评估(包括影像学检查、ctDNA测序)和免疫反应评估(包括组织测序、免疫组化染色、ELISpot、TCR测序、外周血T淋巴细胞亚群和细胞因子测定)

b)组织测序和表位预测

组织测序、ELISpot、TCR测序评估安全性和免疫应答

c)个体化新抗原长肽疫苗的合成和接种

d)统计分析

04

结果

在原发性和复发性肿瘤组织中进行了T细胞受体(TCR)测序,以确定疫苗接种后潜在的新抗原相关TCR克隆。在复发肿瘤中检测到两个新的TCR克隆(CASSESPLYEQYF和CASTTSGSYEQYF),提示存在新抗原诱导的特异性T细胞(图F)。

总之,这些结果表明新抗原疫苗成功激活了T细胞的抗肿瘤活性,并能够侵入肿瘤部位

05

讨论

个体化新抗原疫苗是一种安全、可行、有效的肝癌抗复发策略,可通过ctDNA中相应的新抗原突变敏感监测其进展,可以为肝癌个体化用药提供可靠信息。

#4

标题:The effect of anti-CTLA4 treatment on peripheral and intra-tumoral T cells in patients with hepatocellular carcinoma
抗CTLA4治疗对肝癌患者外周血及瘤内T细胞的影响

发表期刊:Cancer Immunol Immunother

发表日期:2019年4月

影响因子:6.63

01

样本

39名成年HCC患者被纳入本研究。

02

背景

检查点抑制剂最近被批准用于肝细胞癌(HCC)患者的治疗。然而,能够帮助确定患者对治疗反应的生物标志物却缺失了,在HCC患者中测试了抗CTLA4治疗(tremelimumab)与局部区域治疗的联合治疗,并报告了26%的部分缓解率。

03

实验方法学

a)患者与研究设计

b)流式细胞术

c)免疫组织化学

d)T细胞受体测序

e)统计分析

04

结果

图A. 经治疗后的外周血样本TCR克隆性下降,多样性增加;其中,有效组患者治疗前外周血克隆性更低。

图C.癌组织中有效组克隆性和T细胞比较相对无效组更高。

05

讨论

在接受tremelimumab治疗的HCC患者中T细胞反应的明显激活,并确定了潜在的生物标志物,这将有助于识别对抗CTLA4免疫治疗有反应的患者。

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