編者按
濾泡性淋巴瘤（FL）是最常見的惰性淋巴瘤，具有臨床和遺傳異質(zhì)性。盡管FL在目前治療的大多數(shù)患者中被認(rèn)為是不可治愈的，但無(wú)進(jìn)展生存期平均超過(guò)10年。然而，有一部分經(jīng)歷早期復(fù)發(fā)的FL患者有明顯更高的發(fā)病率和死亡率。
今天我們來(lái)解讀一項(xiàng)2024年2月由美國(guó)加利福尼亞大學(xué)Lisa E. Wagar和斯坦福大學(xué)Ash A. Alizadeh團(tuán)隊(duì)發(fā)表在Cell Stem Cell(IF=23.90)的最新研究——《A human lymphoma organoid model for evaluating and targeting the follicular lymphoma tumor immune microenvironment》。該研究利用原發(fā)性濾泡性淋巴瘤腫瘤活檢組織開發(fā)了一種患者來(lái)源的淋巴瘤類器官模型，證明了在無(wú)外源性細(xì)胞因子的情況下，3周內(nèi)可保持體外微環(huán)境穩(wěn)定性。接受雙特異性免疫療法治療后，類器官再現(xiàn)了T細(xì)胞介導(dǎo)的殺傷作用，從而可以研究影響應(yīng)答的患者特異性微環(huán)境決定因素。
文章題目
A human lymphoma organoid model for evaluating and targeting the follicular lymphoma tumor immune microenvironment
雜志：Cell Stem Cell
影響因子：23.90
發(fā)表時(shí)間：2024年2月
作者及單位：美國(guó)加利福尼亞大學(xué)Lisa E. Wagar；斯坦福大學(xué)Ash A. Alizadeh等
論文翻譯：何玲玲
01、研究背景
濾泡性淋巴瘤（FL）是最常見的惰性淋巴瘤，具有臨床和遺傳異質(zhì)性。盡管FL在目前治療的大多數(shù)患者中被認(rèn)為是不可治愈的，但無(wú)進(jìn)展生存期平均超過(guò)10年。然而，有一部分經(jīng)歷早期復(fù)發(fā)的FL患者有明顯更高的發(fā)病率和死亡率。
免疫逃避是濾泡性淋巴瘤持續(xù)存在和進(jìn)展的一個(gè)關(guān)鍵方面，未經(jīng)治療的疾病的興衰性質(zhì)表明抗腫瘤免疫機(jī)制的動(dòng)態(tài)參與。惡性FL克隆與腫瘤微環(huán)境（TME）中其他細(xì)胞亞群之間的多種相互作用已被確定參與淋巴瘤維持或與臨床結(jié)果相關(guān)。隨著新型淋巴瘤免疫療法的出現(xiàn)，檢測(cè)和操縱這種動(dòng)態(tài)相互作用的方法變得越來(lái)越重要，包括雙特異性T細(xì)胞參與抗體（雙特異性抗體）和細(xì)胞治療、嵌合抗原受體攜帶T細(xì)胞（CAR-T）。這些不同療法的免疫效應(yīng)功能需要一個(gè)完整的TME，因此很難在傳統(tǒng)的體外B細(xì)胞單培養(yǎng)中建模。
來(lái)自非淋巴器官的類器官系統(tǒng)，包括肺、腸和大腦，在更準(zhǔn)確地代表人體組織的TME方面表現(xiàn)出了巨大的潛力。由于免疫細(xì)胞發(fā)育要求的復(fù)雜性和多樣性，使用傳統(tǒng)的類器官技術(shù)生成能夠再現(xiàn)免疫TME的類器官一直具有挑戰(zhàn)性。
在過(guò)去的十年中，先前的研究對(duì)體外和體內(nèi)生物工程技術(shù)做出了關(guān)鍵貢獻(xiàn)和改進(jìn)以培養(yǎng)免疫細(xì)胞及其相應(yīng)的TME治療淋巴瘤，但基本的局限性仍然是一個(gè)問(wèn)題，包括依賴細(xì)胞系作為淋巴結(jié)或支持細(xì)胞的來(lái)源、長(zhǎng)期培養(yǎng)的潛力尚不清楚、純小鼠或異種移植物淋巴組織的分析以及對(duì)外源性細(xì)胞因子的依賴。因此，先前對(duì)免疫細(xì)胞和TME建模的嘗試在其概括人類生理學(xué)的能力方面受到限制，并且尚未有助于改善臨床前模型的治療轉(zhuǎn)化。此外，在設(shè)計(jì)一刀切的療法時(shí)，人類適應(yīng)性免疫反應(yīng)和FL疾病在每個(gè)患者基礎(chǔ)上的固有變異性都增加了另一層復(fù)雜性。
一個(gè)強(qiáng)大的體外、高通量模型能夠使原代患者來(lái)源的惡性淋巴細(xì)胞在其天然TME中穩(wěn)定共培養(yǎng)，可以加速我們對(duì)FL生物學(xué)的理解，包括個(gè)性化反應(yīng)評(píng)估。本文中，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了來(lái)自原發(fā)性人類FL活檢的淋巴組織樣器官，并使用相應(yīng)的患者源性淋巴瘤類器官（PDLOs）來(lái)分析新型免疫療法的機(jī)制基礎(chǔ)，包括CD3：CD19和CD3：CD20雙特異性抗體治療。
02、研究結(jié)果
1、患者來(lái)源性淋巴瘤類器官作為FL TME繁殖的平臺(tái)，在培養(yǎng)中是可行的和高度穩(wěn)定的
為了開發(fā)和驗(yàn)證濾泡性淋巴瘤的PDLO模型系統(tǒng)，研究團(tuán)隊(duì)研究了12例濾泡性淋巴瘤患者的初級(jí)活檢，包括了在最初FL診斷、最初預(yù)期觀察、先前全身治療后疾病復(fù)發(fā)或侵襲性組織學(xué)轉(zhuǎn)化為彌漫大B細(xì)胞淋巴瘤時(shí)獲得的主要淋巴結(jié)組織的切除手術(shù)活檢樣本，這些PDLOs在培養(yǎng)體系中可以存活至少21天（圖1C），且能夠充分維持FL細(xì)胞和TME。接下來(lái)研究團(tuán)隊(duì)評(píng)估了PDLOs中惡性淋巴瘤細(xì)胞的初始表現(xiàn)和縱向穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)PDLOs具有受性B細(xì)胞受體（BCR）輕鏈同型的CD3陰性細(xì)胞，與患者的臨床腫瘤免疫表型相匹配（圖1D-E）。
進(jìn)一步在體外和縱向評(píng)估PDLOs中非B細(xì)胞群，發(fā)現(xiàn)FL TME中大多數(shù)非惡性細(xì)胞為T細(xì)胞群。盡管不同腫瘤之間的總T細(xì)胞比例不同，但隨著時(shí)間的推移，它們?cè)趩蝹€(gè)PDLO中的表現(xiàn)在組成和頻率上是穩(wěn)定的（圖1F）；同樣地，CD4和CD8 T細(xì)胞室在PDLO培養(yǎng)過(guò)程中都保持良好（圖1G-H）。當(dāng)關(guān)注T濾泡輔助細(xì)胞（Tfh）時(shí)，之前被描述為FL TME中促進(jìn)免疫逃避的關(guān)鍵亞群，研究團(tuán)隊(duì)證實(shí)了CXCR5+PD-1+ Tfh群體在PDLO培養(yǎng)中保持穩(wěn)定（圖1I）。
圖1
2、PDLOs中的腫瘤B細(xì)胞顯示出克隆性和突變性的穩(wěn)定性
為了評(píng)估PDLOs在培養(yǎng)過(guò)程中的突變穩(wěn)定性和潛在選擇，研究團(tuán)隊(duì)使用CAPP-seq來(lái)評(píng)估培養(yǎng)前（第0天）和每周時(shí)間點(diǎn)（第7、14和21天）的錯(cuò)義體細(xì)胞突變，確定了在培養(yǎng)3周內(nèi)，類器官突變譜保持穩(wěn)定（圖2A）。
進(jìn)一步從RNA-seq數(shù)據(jù)中評(píng)估顯性BCR重鏈和輕鏈重排，并將其與基線時(shí)確定的顯性BCR重排進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)盡管供體之間BCR限制性B細(xì)胞的比例是可變的（與每個(gè)患者活檢的腫瘤負(fù)荷水平一致），但在隨后的時(shí)間點(diǎn)，大多數(shù)供體的腫瘤BCR克隆比例是穩(wěn)定的（（圖2B）。
接下來(lái)，研究團(tuán)隊(duì)評(píng)估了培養(yǎng)第7、14和21天的一系列RNA基因表達(dá)數(shù)據(jù)。基因表達(dá)譜的無(wú)監(jiān)督聚類顯示，來(lái)自個(gè)體患者的樣本存在共聚類，與穩(wěn)定和患者特異性的TME組成一致（圖2C）。發(fā)現(xiàn)CREBBP突變與穩(wěn)定性顯著相關(guān)（p = 0.014），而TP53突變的病例的穩(wěn)定性顯著降低（p = 0.008，圖2D）。總之，流式細(xì)胞術(shù)和分子分析表明，來(lái)自TME的腫瘤和非腫瘤免疫細(xì)胞在3周的培養(yǎng)期間是表型、突變和轉(zhuǎn)錄穩(wěn)定的，PDLO技術(shù)成功地支持了原代淋巴瘤細(xì)胞的長(zhǎng)期培養(yǎng)。
圖2
3、PDLOs概括了雙特異性免疫參與劑的治療反應(yīng)
在證明了PDLOs對(duì)惡性腫瘤B細(xì)胞及其TME對(duì)應(yīng)細(xì)胞的穩(wěn)定性后，研究團(tuán)隊(duì)接下來(lái)評(píng)估了該平臺(tái)是否可以用于復(fù)制T細(xì)胞依賴性免疫治療反應(yīng)后的預(yù)期擾動(dòng)。
在有足夠的活檢材料的情況下，研究團(tuán)隊(duì)將CD3：CD19雙特異性抗體治療與相應(yīng)的未偶聯(lián)的抗CD19和抗CD3單克隆抗體作為對(duì)照，發(fā)現(xiàn)未偶聯(lián)的抗體在PDLOs中的影響很小（圖3A）。使用與最初的PDLO表征類似的多模態(tài)方法分析雙特異性免疫治療在每個(gè)PDLO中的效果（圖3A），發(fā)現(xiàn)雙特異性抗體治療后7天，CD3：CD19雙特異性抗體誘導(dǎo)每個(gè)PDLO中的淋巴瘤細(xì)胞顯著下降（圖3B）。
由于雙特異性抗體效應(yīng)機(jī)制是T細(xì)胞依賴性的，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步評(píng)估了CD3：CD19抗體治療后的T細(xì)胞群體頻率和激活表型，發(fā)現(xiàn)總CD4+和CD8+ T細(xì)胞比例沒有被處理改變（圖3C）。對(duì)處理和未處理的PDLOs的基因集合富集分析顯示，與T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答相關(guān)的多種通路上調(diào)，包括MAPK通路、PDL1通路和Th17細(xì)胞分化（圖3F）。考慮到BCR克隆性作為淋巴瘤B細(xì)胞的特異性標(biāo)記物，在CD3：CD19雙特異性抗體治療后，顯性單克隆BCR克隆型的頻率顯著降低，表明靶向雙特異性誘導(dǎo)的淋巴瘤細(xì)胞殺傷（圖3G）。
總之，這些數(shù)據(jù)表明，CD3：CD19雙特異性抗體治療的療效可以使用PDLOs在每個(gè)患者身上進(jìn)行測(cè)量和表征。
圖3
4、PDLOs揭示了有效的雙特異性治療反應(yīng)的相關(guān)性
考慮到PDLOs與B細(xì)胞單培養(yǎng)相比的多樣性，它們的一個(gè)潛在優(yōu)勢(shì)是能夠評(píng)估個(gè)體患者反應(yīng)的相關(guān)性。為了評(píng)估臨床相關(guān)的免疫治療，研究團(tuán)隊(duì)使用雙特異性抗體治療相同患者的FL PDLOs，發(fā)現(xiàn)CD20：CD3雙特異性處理組與相同劑量CD3：CD19雙特異性抗體的類似實(shí)驗(yàn)相比，誘導(dǎo)B細(xì)胞殺傷的幅度降低（圖4A）；被殺死的淋巴瘤細(xì)胞的比例顯示反應(yīng)具有患者特異性和治療特異性（圖4B）；與CD3：CD20雙特異性抗體相比，CD3：CD19雙特異性抗體處理組能夠更好地誘導(dǎo)CD4+ T細(xì)胞活化（圖4D）；與CD3：CD20處理相比，CD3：CD19顯著誘導(dǎo)了更多的Tfh和非Tfh T細(xì)胞活化（圖4F）。
研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，Tfh激活與腫瘤殺傷之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，而與非TfhT細(xì)胞激活之間幾乎沒有關(guān)聯(lián)（圖4G）。轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析進(jìn)一步顯示，CD3：CD19治療顯著誘導(dǎo)了關(guān)鍵的免疫檢查點(diǎn)的表達(dá)，包括TIGIT、LAG3、CTLA4和PD1（圖4H）。與CD3：CD20相比，CD3：CD19處理的培養(yǎng)上清液中細(xì)胞因子IFNg、TNF-a和IL-10的含量也更高（圖4I）。這些結(jié)果似乎與持續(xù)的T細(xì)胞激活可能誘導(dǎo)衰竭表型相一致，正如之前在持續(xù)的雙特異性暴露中觀察到的那樣。
圖4
03、編者點(diǎn)評(píng)
綜上所述，本研究介紹了一種用于培養(yǎng)患者來(lái)源的淋巴瘤類器官（PDLOs）的培養(yǎng)方法，其包括原代TME的細(xì)胞。通過(guò)成功培養(yǎng)來(lái)自不同患者的冷凍保存的FL標(biāo)本，并在3周內(nèi)證明了TME細(xì)胞組成、腫瘤體細(xì)胞突變、基因表達(dá)譜和B/T細(xì)胞受體動(dòng)力學(xué)的穩(wěn)定性，從而確定了該體系的穩(wěn)定性。
經(jīng)CD19：CD3和CD20：CD3雙特異性抗體處理的PDLOs具有B細(xì)胞殺傷和T細(xì)胞活化作用。這個(gè)PDLOs系統(tǒng)可以通過(guò)患者特異性建模、高通量篩選、TME特征識(shí)別和治療反應(yīng)評(píng)估，為推進(jìn)FL的個(gè)體化精準(zhǔn)醫(yī)療提供一個(gè)強(qiáng)大的平臺(tái)。
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