原發(fā)性皮膚T細胞淋巴瘤（CTCL）是一類皮膚歸巢T細胞起源的惡性腫瘤，發(fā)病率占結(jié)外非何杰金淋巴瘤第二位^[1]。CTCL病程隱匿，晚期呈侵襲性，對常規(guī)治療抵抗，預后很差^[2]。腫瘤容易復發(fā)，異質(zhì)性強是該疾病的一大特點，給臨床診斷和治療帶來巨大挑戰(zhàn)，闡明皮膚中腫瘤性T細胞遷移播散的機制以及分子特征的異質(zhì)性將為實現(xiàn)腫瘤患者個體化靶向治療提供可能^[3]。

2022年3月3日，北京大學生物醫(yī)學前沿創(chuàng)新中心、北京未來基因診斷高精尖創(chuàng)新中心白凡教授課題組聯(lián)合北京大學第一醫(yī)院皮膚科汪旸教授課題組在Nature Communications上發(fā)表了題為“Single-cell transcriptomics links malignant T cells to the tumor immune landscape in cutaneous T cell lymphoma”的研究成果，該研究從單細胞水平繪制了CTCL腫瘤及其微環(huán)境免疫圖譜，提出了腫瘤性T細胞的多次播散種植模型，并基于腫瘤性T細胞的分子特征及腫瘤微環(huán)境特征，提出了新的疾病分子分型。

研究者通過對來自15例CTCL患者的19個腫瘤皮損進行單細胞轉(zhuǎn)錄組測序和TCR測序，準確定義了腫瘤性T細胞亞群并描繪了CTCL腫瘤內(nèi)部復雜的多細胞免疫微環(huán)境圖譜。分析發(fā)現(xiàn)每個樣本中腫瘤細胞亞群有且只有一種TCR克隆型，在單細胞水平上明確了CTCL腫瘤細胞為單克隆起源。

19個CTCL腫瘤組織的單細胞轉(zhuǎn)錄組測序

臨床中為什么同一患者不同部位的皮損會表現(xiàn)出不同的臨床特征和治療反應？研究者通過對3例患者不同解剖部位的腫瘤組織進行單細胞轉(zhuǎn)錄組測序和Bulk外顯子組測序分析發(fā)現(xiàn)，CTCL不同部位的腫瘤皮損之間呈現(xiàn)明顯的異質(zhì)性，這些異質(zhì)性隨著皮損發(fā)生的時間間隔和解剖距離的增加而增大。據(jù)此，研究者提出了皮膚中單克隆腫瘤性T細胞的多次播散種植模型：疾病早期，一個突變的T細胞在皮膚中發(fā)生惡性克隆性擴增并播散種植于全身皮膚，隨著時間推移，不同解剖部位的腫瘤細胞各自獨立地發(fā)生平行亞克隆進化。這些腫瘤細胞可能會再次進入循環(huán)血液并種植于鄰近部位的皮膚，并在此基礎上繼續(xù)發(fā)生克隆進化。這種動態(tài)的進化過程導致腫瘤內(nèi)部異質(zhì)性的不斷積累以及不同病灶間多樣性的產(chǎn)生，最終導致同一患者不同部位皮損的臨床表現(xiàn)和治療反應具有很大差異。

同時，研究者基于腫瘤性T細胞的分子特征，提出了新的CTCL疾病分子分型策略，即細胞毒性效應記憶性T細胞（cytotoxic effector memory T cell, T_CyEM）組和中央記憶性T細胞（central memory T cell, T_CM）組。兩組的腫瘤性T細胞具有獨特的基因表達特征標簽。T_CyEM組中，腫瘤性T細胞保留了更多的T細胞活化特征但增殖水平低，這與效應記憶性T細胞的特征一致。相反，T_CM組的腫瘤性T細胞處于高度增殖狀態(tài)，從而提示該組患者可能更具有疾病進展的趨勢。擬時序分析提示T_CyEM和T_CM腫瘤細胞是兩種不同的腫瘤起源而非不同的疾病階段。通過對臨床樣本的預后分析發(fā)現(xiàn)^[4]，T_CyEM組特征性基因?qū)︻A后沒有顯著影響，而T_CM組特征性基因預示無進展生存期縮短，從而說明T_CM的腫瘤細胞往往提示患者預后不良。

腫瘤的進展是腫瘤細胞與腫瘤微環(huán)境之間相互作用、不斷調(diào)控的過程，腫瘤細胞可以改變和修飾周圍的腫瘤微環(huán)境。本研究發(fā)現(xiàn)兩種分型中的腫瘤性T細胞對腫瘤微環(huán)境影響不同。T_CyEM組腫瘤性T細胞可能通過分泌CCL5和CCL4招募并極化CD163⁺M2型巨噬細胞。T_CM組中腫瘤性T細胞通過下調(diào)MHC-I分子的表達并分泌高水平的Galectin-9，逃避CD8⁺T細胞的免疫識別殺傷并耗竭CD8⁺T細胞；同時T_CM組中腫瘤性T細胞通過CD40L/CD40軸活化B細胞，B細胞又可以通過活化Treg細胞抑制抗腫瘤免疫，最終促進腫瘤增殖。對CTCL患者進行T_CyEM和T_CM的分子亞型劃分，可用于患者疾病轉(zhuǎn)歸的預測和靶向藥物的選擇。

綜上所述，本研究在單細胞水平繪制了CTCL腫瘤微環(huán)境免疫圖譜，探索了腫瘤細胞的克隆起源和進化過程，提出了新的疾病分子分型策略，為CTCL患者的靶向個體化治療提供有力支持。

CTCL播散種植模型和新的分子分型

汪旸教授和白凡教授為本研究論文的共同通訊作者，北京大學第一醫(yī)院劉向君博士（現(xiàn)工作于山東大學齊魯醫(yī)院皮膚科）、北京大學金善釗博士（現(xiàn)工作于百圖生科公司）和胡思夢博士生為論文共同第一作者。該研究項目得到了國家自然科學基金、北京市高精尖創(chuàng)新中心、國家重點研發(fā)計劃，以及北京大學臨床+X科研基金的支持。

參考文獻

1.Criscione, V.D. and M.A. Weinstock, Incidence of cutaneous T-cell lymphoma in the United States, 1973-2002. Arch Dermatol, 2007. 143(7): p. 854-9.

2.Arulogun, S.O., et al., Long-term outcomes of patients with advanced-stage cutaneous T-cell lymphoma and large cell transformation. Blood, 2008. 112(8): p. 3082-7.

3.Iyer, A., et al., Branched evolution and genomic intratumor heterogeneity in the pathogenesis of cutaneous T-cell lymphoma. Blood Adv, 2020. 4(11): p. 2489-2500.

4. Liu, F., et al., PEG10 amplification at 7q21.3 potentiates large-cell transformation in cutaneous T-cell lymphoma. Blood, 2021.

來源：北京大學