今天小编为大家推荐一篇最新发表的基于免疫特征评估神经母细胞瘤预后的文章，Immunogenomic determinants of tumor microenvironment correlate with superior survival in high-risk neuroblastoma，该文章于2021年7月发表在杂志Journal for immunotherapy of cancer (IF=13.754)上。话不多说，直接上干货！
一 研究背景
肿瘤微环境中效应 T 细胞的存在与许多类型癌症成人的生存率提高有关。有黑色素瘤和其他实体瘤的多项研究表明，树突状细胞(DC)和CD8+ T细胞相关基因的表达或T细胞炎性的基因signature与良好的预后和对免疫检查点阻断疗法的应答相关。炎性T细胞的肿瘤的特征是I型干扰素(IFN)激活、免疫增强趋化因子、抗原呈递、细胞毒性效应分子和CD8+ T细胞的活性增加，炎性肿瘤微环境还以IFN诱导的抑制途径为特征，例如程序性死亡配体 1 (PD-L1)、更高比例的FOXP3+ 调节性T细胞。其他已知的免疫治疗反应预测因素包括但不限于高肿瘤突变负荷(TMB)和高新抗原负荷。虽然先前的研究表明TMB和新抗原负荷通常彼此高度相关，这两种标志物与炎性T细胞的存在具有低相关性。TMB或新抗原负荷和炎性T细胞的基因表达可能是预测免疫检查点抑制剂功效的生物标志物。相比之下，对免疫治疗抵抗的患者可能与肿瘤缺乏炎性T细胞这一特征相关。
与成人肿瘤相比，儿童肿瘤具有低突变负荷，并且大多数是包含非炎性T细胞的肿瘤微环境，抗炎M2型肿瘤相关巨噬细胞(TAM)中的肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)比例也很少。作者分析了患者存活率与T细胞炎性基因表达和肿瘤中新抗原负荷之间的相关性，证明了这两种生物标志物对患有高风险神经母细胞瘤的儿童都有预后作用，并确定了在具有非炎性T细胞表型的神经母细胞瘤中激活的肿瘤内在致癌信号通路。
二 数据：
训练集：Therapeutically Applicable Research to Generate Effective Treatments (TARGET) 项目，149个患者，其中123个患者属于高风险组。
验证集：Gabriella Miller Kids First (GMKF)项目，198个患者，其中48个属于高风险组。
三 结果
结果一：在神经母细胞瘤中使用炎性T细胞signature定义三个不同亚型
使用文献中预先定义好的炎性T细胞signature对TARGET训练数据集149个患者进行打分评估，依据每个患者的得分情况将训练集分为高、中、低三组，患者数目分别为57 (38.3%)、 47 (31.5%)、45 (30.2%)。同理，在GMKF验证数据集198个患者当中也可以采用相同的方法对患者进行分组，高、中、低三组患者数目分别为89 (44.9%)、54 (27.3%) 、55 (27.8%)。在仅限于高危患者的分析中，发现训练集和验证集中分别有53例(43.1%)和23例(47.9%)被归类为高炎性T细胞类，33例(26.8%)和18例(37.5%)被归类为低炎性T细胞类。在训练集和验证集中，还有两个有意思的一致的现象：（1）MYCN扩增在非炎性T细胞肿瘤中更普遍；（2）年龄小于18个月的患者的肿瘤在非炎性T细胞的肿瘤组中富集。
Figure 1 依据T细胞炎性signature对训练集和验证集的患者进行分型
Figure 2 在训练集中各个患者炎性T细胞分组的特征
Figure 3 在验证集中各个患者炎性T细胞分组的特征
结果二：炎性T细胞signature可以预测高危神经母细胞瘤患者的生存状况
作者根据2000年至2010年间确诊的118例高危神经母细胞瘤患者的炎性T细胞siganture的表达水平，进行打分并分组，该队列包括51例高炎性T细胞、34例中间炎性T细胞和33例低炎性T细胞。作者使用单因素/多因素Cox分析、绘制KM曲线，分析了EFS (event-free survival)和OS (overall survival)这两个预后指标。结果显示，具有较高炎性T细胞的肿瘤患者具有较好的临床预后情况。
Figure 4 高风险患者的Cox分析结果
Figure 5 高风险患者的KM分析结果
结果三：新抗原负荷是独立于炎性T细胞signature之外的预后因素
新抗原是仅在肿瘤细胞上表达而非正常细胞上表达的突变抗原，新抗原衍生的抗原表位可被抗原特异性CD8+ T细胞识别。为了评估神经母细胞瘤肿瘤中的新抗原载量，作者分析了198个患者的携带一个或多个体细胞单核苷酸变异(SNVs)的配对肿瘤/正常组的WES数据。经过严格的质量筛选，在3369个基因中鉴定出4235个SNVs,每个肿瘤中位数为17，其中15个体细胞SNVs预测会改变蛋白质序列，这与之前在高风险神经母细胞瘤中报道的体细胞突变谱一致。为了研究新抗原负荷是否与高危患者的预后相关，作者保留了同时具有WES和RNA-seq数据的89例患者。通过筛选预测与MHC I类分子HLA-A结合的新抗原，确定肿瘤中新抗原的总数（新抗原负荷）。作者发现新抗原负荷与OS (p=0.00022, log-rank test)和EFS (p=0.0044)显著相关，并且高炎性T细胞的肿瘤同时具有较高的新抗原负荷。依据新抗原负荷和炎性T细胞的情况对患者进行分组，进而进行生存预后分析，发现新抗原负荷高、炎性T细胞低的患者具有最好的预后，新抗原负荷低、炎性T细胞低的患者具有最差的预后。
Figure 6 新抗原负荷是独立于炎性T细胞signature之外的预后因素
结果四：非炎性T细胞肿瘤固有的转录组程序
为了进一步探索炎性T细胞与肿瘤之间的复杂机制，作者进行了包括免疫荧光在内的实验方面的机制验证。首先使用因果网络分析的方法锁定MYCN信号作为验证靶点，通过实验分析了其在肿瘤免疫过程中的关键作用，说明了神经母细胞瘤固有的致癌途径激活与非炎性T细胞的肿瘤微环境相关。
Figure 7 非炎性T细胞肿瘤固有的转录组程序
四 小结
肿瘤浸润性 CD8+ T 细胞和新抗原是许多成人癌症中预后良好、对免疫检查点抑制剂免疫治疗产生应答反应的预测因子，但目前其在儿童恶性肿瘤中的作用知之甚少。为了研究免疫排斥的可能机制，作者分析了高危神经母细胞瘤中 T 细胞炎症基因表达和新抗原负荷的预后强度，比较了炎性T细胞和非炎性T细胞转录组差异。结果表明，来自具有强烈 T 细胞炎性特征的高危神经母细胞瘤儿童的肿瘤具有更好的临床结果，并且新抗原负荷是预后预测因子，与炎性T细胞无关。科学家们应寻求针对 SOX11 和其他与非炎性T细胞肿瘤相关的信号通路的策略作为潜在的免疫增强干预措施。
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