1.巨噬细胞Anxa1缺失促进肿瘤微环境中T细胞的重塑
为了确定巨噬细胞ANXA1缺失引起的肿瘤微环境的变化,作者使用同基因Anxa1ΔMɸ和Anxa1WT的小鼠Panc02肿瘤模型,在3周内采集了肿瘤组织并进行scRNA-seq。接下来,应用统一流形近似和投影(UMAP)技术进行降维聚类和基于经典标记的细胞簇注释,共得到了九个主要细胞簇:肿瘤细胞、内皮细胞、成纤维细胞、B细胞、T和自然杀伤(NK)细胞、中性粒细胞、肥大细胞、单核吞噬细胞和浆细胞样树突状细胞。
为了更详细地了解肿瘤微环境中的免疫群体,作者将Tand NK细胞分为八个不同的亚簇,这些亚簇由经典标记基因的分布定义(图1A)。值得注意的是,与Anxa1WT小鼠相比,Anxa1ΔMɸ小鼠肿瘤中NK细胞、CD8幼稚T细胞和CD8效应T细胞(Teff)的比例较高,而CD8耗竭T细胞(Tex)的比例较低(图1B)。为了进一步了解CD8+T细胞之间的关系,使用Monocle 2分析细胞间生物过程的时间动力学。CD8+T细胞的拟时间结果表明,细胞分化起点对应于naïve T细胞,其次是CD8 Teff,最后是CD8 Tex(图1C)。细胞密度分析结果同样展示了CD8细胞亚群的拟时间顺序,并进一步证实CD8 Teff细胞主要分布在Anxa1ΔMɸ小鼠中,而CD8 Tex细胞主要分布于Anxa1WT小鼠中(图1D)。此外,基因集分析结果显示,NK和CD8 Teff细胞在Anxa1ΔMɸ小鼠中显示出更高的细胞毒性评分和更低的耗竭评分(图1E,F)。这些结果表明,Anxa1ΔMɸ小鼠肿瘤的T细胞比Anxa1WT小鼠中的T细胞具有更高的毒性。
为了进一步验证Anxa1ΔMɸ小鼠的T细胞群,对scRNA-seq数据中T细胞受体(TCR)库进行了综合分析。Anxa1ΔMɸ小鼠中克隆频率大于10的克隆型比Anxa1WT小鼠中的克隆频率更高,尤其是Teff细胞,这表明在Anxa1ΔMɸ小鼠肿瘤中效应T细胞的克隆扩增增强(图1G)。
图1. scRNA-seq分析揭示了巨噬细胞Anxa1缺陷诱导的肿瘤中T细胞的变化
2.ANXA1缺失促进巨噬细胞向抗肿瘤M1型极化
接下来,作者将巨噬细胞分为七个亚簇。亚簇1、3、5和6高度表达M2巨噬细胞基因CD68、Mrc1和Arg1,并且M2基因集得分较高。因此,将它们定义为M2样亚簇。亚簇2、4和7高表达M1巨噬细胞基因CD86,被定义为M1样亚簇。有趣的是,Anxa1ΔMɸ小鼠的肿瘤M1样亚簇的比例高于Anxa1WT小鼠(图2A)。GO富集分析进一步揭示,M1样亚簇表现出与免疫和炎症反应以及细胞间粘附和Toll样受体信号传导相关的通路上调。为了更详细地了解巨噬细胞簇的时间动力学,进行了拟时间分析,结果表明起点对应于M2样亚簇的细胞,终点对应于M1样亚簇的细胞(图2B)。Arg1基因是M2巨噬细胞的特征性标志物,在拟时间分析的末期显示表达降低,表明免疫抑制活性下降。
图2. ANXA1缺失促进巨噬细胞向抗肿瘤M1型极化