有关|《自然·医学》：免疫治疗毒性大的患者，治疗前T细胞有这些特征细胞|毒性|irAEs|Newman|患者|irA

近年来，免疫治疗凭借其远超传统疗法的效果，以及较少的副作用，彻底改变了癌症临床治疗的现状。但是副作用少并不代表没有，大约有10%-60%的黑色素瘤患者，在接受免疫治疗后会出现严重的免疫相关副作用（irAEs）[1] 。
这些副作用会对患者的许多器官组织造成破环性影响，导致多种疾病甚至死亡，然而引起irAEs的生物学驱动因素仍然不明确，并且在临床实践中也缺乏判断患者出现irAEs风险的标准方法[2] 。
近日，由华盛顿大学的Aadel A. Chaudhuri和斯坦福大学的Aaron M. Newman领衔的研究团队，在《自然·医学》发表重要研究成果[3] 。
他们利用多种测序和流式细胞技术（主要是单细胞测序、bulk测序，以及TCR测序），分析了96个免疫治疗前和治疗早期的黑色素瘤患者血液样本和3个患者队列（分别包括27、26、28例患者），发现在治疗前血液中活性CD4记忆T细胞丰度，以及TCR的异质性与患者出现irAE有关，并且这一关联与发生副作用的器官无关。

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▲ 论文首页截图
免疫治疗的原理就是通过给免疫系统“松绑”——利用免疫检查点抑制剂阻断免疫抑制通路，来激活免疫细胞（主要是T细胞），从而使其攻击癌细胞产生抗癌效果。
但是这样的方式同样增加了正常组织被免疫系统攻击的风险，会造成免疫相关的不良反应，而由于受到免疫系统攻击的器官组织不同，免疫治疗产生的不良反应也并不一致。通常受影响的组织包括肺、肝、心脏、皮肤、垂体以及胃肠道[4] 。
之前有一些研究探究了与irAE有关的生物标志物，但是要么只专注于对免疫治疗早期出现irAE进行预测，或者是预测单个器官的irAE ，要么就是没有将出现低分级irAE的患者纳入分析[5-7] 。
这些结果都没有证明是否存在一个通用的治疗前就能检测，且与治疗后irAE有关的免疫状态。
为了解决这个问题， Aadel和Aaron团队招募了78例转移性黑色素瘤患者，在采用排除标准后，最终纳入分析的为71例患者。其中33例患者接受PD-1抑制剂治疗， 38例患者接受PD-1和CTLA-4抑制剂联合治疗。
他们随后将这71例患者分为3个不重叠的队列：1个应用单细胞技术的队列，两个应用bulk测序技术的队列（其中一个为模型训练队列另一个为验证队列）。

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▲ 研究设计
研究人员分别分析了每个亚群与出现严重irAE之间的关联，发现在治疗前只有CD4效应记忆T细胞（Tem）的丰度与irAE有关。

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▲ 在患者治疗前血液中，治疗后出现irAE的患者CD4Tem丰度要显著高于不出现irAE的患者
为了进一步证实这个结论，他们对18例患者中的13例患者的治疗前血液样本进行了单细胞TCR和BCR测序，然后基于一些经典的特征基因的表达量，将24807个细胞分为了32种具有不同转录组状态（特征基因组合表达水平的差异）的细胞亚型。
接着研究人员计算了32种细胞亚型的丰度与出现irAEs的关系，发现 CD4T细胞状态5（state 5）与出现严重的irAEs有关。而CD4T-state5在特征基因表达模式上与CD4Tem一致，并且在流式细胞分析中， CD4T-state5的丰度与CD4Tem是有关联的。
后续分析中他们发现 CD4T-state3也与irAE有关，并且将其与CD4T-state5组合成一类后，这个组合与irAE的关系更强了。然后他们将CD4T-state5和state3的组合根据与激活状态有关的标志物分成了活性和休眠两个亚群，发现和休眠亚群相比，活性亚群与irAE的关系更强，表明活性CD4Tem更有可能导致严重的irAEs 。