北京基因组所(国度生物信息中心)合作揭示肿瘤有关巨噬细胞调控CD8+ T 细胞命运新机造
肿瘤免疫医治为癌症患者带来的新的医治伎俩和但愿,在多种肿瘤类型中都得到了成功的利用。一部门病人能够响应免疫医治并获得梦想的医治成效。但是,大部门病人对免疫医治无法产生响应。其中一个沉要原因是其肿瘤微环境中T细胞的职能已经处于不成逆的失调状态。钻研批注,肿瘤有关巨噬细胞是诱导T细胞职能失调的主力军之一。作为免疫细胞的一员,巨噬细胞进入肿瘤微环境中后往往受到肿瘤的影响,转变为推进肿瘤成长并抑造T细胞职能的状态,但其调控机造尚不清澈。作为真核细胞中mRNA上丰度最高的建饰类型,m6A建饰能够通过影响mRNA的不变性及翻译效能等过程对细胞职能进行精确的调控。但近期的工作也发现,m6A建饰系统在多种类型肿瘤中处于失调状态。那么,m6A建饰失调是否影响肿瘤有关巨噬细胞的职能,并参加其对T细胞职能的调控呢?
5月20日,中科院北京基因组钻研所(国度生物信息中心)韩大力钻研组结合清华大学免疫钻研所徐萌团队,在Cancer Cell上颁发了题为“The loss of RNA N6-adenosine methyltransferase Mettl14 in tumor-associated macrophages promotes CD8+ T cell dysfunction and tumor growth”的钻研论文,揭示了特定肿瘤有关巨噬细胞亚群通过表观转录组层面调控CD8+ T细胞职能的新机造:m6A甲基化酶METTL14在C1q+ 巨噬细胞中的失落,导致巨噬细胞中Ebi3 转录本上m6A建饰的降低和EBI3表白量的增长,进而诱导肿瘤浸润的CD8+ T细胞的职能失调。
这项钻研发现,肿瘤有关巨噬细胞中存在一类C1q+ 巨噬细胞亚群,通过表表的免疫调节受体和T细胞相互作用。有趣的是,C1q+ 巨噬细胞亚群中富集和m6A建饰有关的基因例如Mettl14。进一步探索m6A建饰在巨噬细胞中的作用发现,在巨噬细胞中特异性敲除Mettl14 的幼鼠抗肿瘤能力低于野生型幼鼠,肿瘤浸润的CD8+ T细胞比例显著降落。单细胞测序数据批注,与野生型对照组相比,巨噬细胞中Mettl14 的缺失可导致免疫微环境中浸润的效应性CD8+ T细胞和耗竭性T细胞前体细胞显著削减,而活化异常且职能失调的中央态CD8+ T细胞显著增多。职能验证进一步注明,巨噬细胞中Mettl14 的缺失导致CD8+ T细胞的杀伤性职能降落,并且上调表白共抑造性受体。这些了局注明Mettl14 缺失的巨噬细胞突破了CD8+ T细胞分化的平衡,即抑造效应性CD8+ T细胞的活化而促使CD8+ T细胞职能失调。
通过整合分析野生型和Mettl14 缺失的肿瘤有关巨噬细胞的m6A-seq和RNA-seq数据,发现Ebi3 mRNA上的m6A建饰水平在Mettl14 缺失的巨噬细胞中显著降低,Ebi3 mRNA水平和蛋白表白水平显著提高。EBI3中和抗体通过援救Mettl14 前提性敲除幼鼠中CD8+ T细胞的杀伤性职能,显著提高其抗肿瘤能力。了局批注,Mettl14 缺失的巨噬细胞通过提高EBI3的表白量诱导CD8+ T细胞职能失调。接下来,为了探索上述结论是否合用于病人肿瘤样本,钻研者首先使用多色免疫组织化学染色技术发现结肠癌病人的肿瘤样本中巨噬细胞与CD8+ T细胞的邻近地位关系。除此之表,肿瘤基质中METTL14 的表白量与m6A建饰水平以及CD8+ T细胞的浸润呈正有关关系。肿瘤基质的m6A建饰水平高的病人与m6A建饰水平低的病人相比,肿瘤基质中浸润的CD8+ T细胞效应性职能更好。
综上,本钻研报路了肿瘤有关巨噬细胞中RNA m6A建饰的失调导致EBI3表白量的上调,促使CD8+ T细胞职能失调的新机造。钻研批注m6A建饰在表观转录层面调控巨噬细胞的免疫调节职能,强调了巨噬细胞职能可塑性可通过表观转录动态变动实现精准调控。钻研者提出,靶向Mettl14下游抑造CD8+ T细胞职能的分子,例如EBI3,有望复原CD8+ T细胞职能并提高现有PD-1/PD-L1阻断抗体疗法的响应率。
该论文中,GA黄金甲(国度生物信息中心)韩大力钻研员和清华大学医学院徐萌钻研员为论文的共同通讯作者。清华大学博士生董丽辉,基因组所博士生陈传远和张亚伟为论文的共同第一作者,基因组所的博士后常人葆和博士生梁广豪,清华大学博士生郭霈锦、刘弋、李亦林和孙梦雪也参加了此工作。北京大学肿瘤医院的沈琳教授团队,北京大学刘君钻研员,GA黄金甲生态环境钻研中心汪海林钻研员和赖玮毅博士以及芝加哥大学Urszula Dougherty和 Marc B. Bissonnette对本文有沉要贡献。
肿瘤有关巨噬细胞m6A建饰酶Mettl14的降低将上调Ebi3 mRNA的不变性,提高EBI3的排泄开释并进一步以至CD8+ T cells的职能失调,最终推进肿瘤成长
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