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整合多组学揭示CLL中T细胞调控与耗竭的分子图谱并鉴定galectin-9为免疫治疗新靶点
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月08日 来源:Nature Communications 15.7
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本研究针对慢性淋巴细胞白血病(CLL)免疫治疗失效的核心问题,通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)、质谱流式(CyTOF)和空间成像技术,系统解析了CLL患者淋巴结(LN)中T细胞耗竭(TEX)与调节性T细胞(TREG)的异质性特征。研究发现galectin-9-TIM3互作轴是驱动免疫逃逸的关键通路,动物模型证实其阻断可延缓疾病进展,为改善CLL免疫治疗响应提供了新策略。
慢性淋巴细胞白血病(CLL)作为B细胞恶性肿瘤,长期面临免疫治疗响应率低的困境。尽管CAR-T和PD-1抑制剂在其他血液肿瘤中取得突破,但CLL患者对这些疗法的反应率不足30%。这种治疗抵抗被认为与肿瘤微环境中T细胞功能耗竭密切相关,但具体机制尚未阐明。德国癌症研究中心(DKFZ)联合卢森堡健康研究所的研究团队在《Nature Communications》发表的最新研究,通过多组学整合分析揭示了CLL淋巴结中T细胞的动态变化规律,并发现了可干预的免疫治疗新靶点。
研究采用五大关键技术:1) 质谱流式(CyTOF)分析22例CLL患者淋巴结/外周血/骨髓样本的T细胞表型;2) 单细胞RNA测序(scRNA-seq)联合TCR测序解析5例配对样本的转录组和克隆多样性;3) 15色多重免疫荧光对42例CLL淋巴结组织芯片(TMA)进行空间分析;4) 计算机预测工具predicTCR筛选肿瘤反应性T细胞克隆;5) TCL1小鼠模型验证galectin-9阻断的治疗效果。
定义CLL中T细胞景观的质谱流式分析
通过42抗体panel分析5.2×106个T细胞,鉴定出30个亚群。淋巴结中CD8+ T细胞呈现梯度耗竭特征:从CD8 TEM GZMK(前体耗竭)到CD8 TEX CD39(终末耗竭)。空间分析显示PD-1+ T细胞与CD4 TREG存在显著共定位,形成免疫抑制微环境。
单细胞测序揭示耗竭轨迹
scRNA-seq识别出16个T细胞簇,拟时序分析显示CD8+ T细胞从初始状态(TN)经效应记忆(TEM)向耗竭状态(TEX)分化。关键转录因子TOX和TCF-7分别标记终末耗竭和干细胞样前体亚群。
TCR克隆与肿瘤反应性预测
淋巴结中检测到克隆扩增的CD8+ T细胞富集(12-76%)。通过predicTCR算法预测12.7%的LN T细胞具有CLL反应性,显著高于外周血(7.3%)。GLIPH2分析发现部分克隆与已知CMV表位交叉反应,提示病毒共感染可能影响T细胞应答。
galectin-9-TIM3互作轴的验证
细胞互作网络分析显示CLL细胞高表达galectin-9(LGALS9)与T细胞TIM3(HAVCR2)结合。在TCL1小鼠模型中,抗galectin-9治疗使脾脏TIM3+ CD8+ T细胞减少47%,疾病进展延迟(P=0.02)。TCGA数据分析显示LGALS9高表达与肾癌、胶质瘤患者不良预后相关。
这项研究首次系统绘制了CLL淋巴结的免疫图谱,阐明galectin-9-TIM3轴是介导T细胞耗竭的关键机制。该发现不仅为CLL免疫治疗耐药提供了理论解释,更通过临床前实验验证了靶向galectin-9的治疗潜力。研究提出的"前体耗竭T细胞在淋巴结蓄积"的新概念,为优化免疫检查点抑制剂(ICI)的给药策略提供了重要依据。多组学整合分析框架也为其他肿瘤的微环境研究树立了方法论典范。
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