肿瘤浸润DC的表型和功能差异

DC细胞是由Steinman, Cohn等人在1973年发现的天然免疫细胞，是机体专业的抗原递呈细胞。根据起源、表型和功能，DC细胞被分为了很多亚群。
  • 典型DC（classical DC，cDC)
  • cDC1（human：XCR1 CLEC9A CD141 ）：交叉递呈抗原给CD8 T细胞，
  • cDC2（CD11b SIRPα CD1c ）：激活CD4 T 细胞和CD8 T细胞。
  • 浆细胞样DC（plasmacytoid DC，pDC）（CD123 CLEC4C .）：激活T细胞能力弱于cDC，但是促进1型IFN产生
  • 单核细胞样炎症DC（monocyte-like inflammatory DC ，MoDC)：主要促进炎症发生，也可以促进T细胞反应，完全和cDC2区分有些难度。体内由单核细胞衍生而来，体外在GM-CSF和IL-4刺激下，从单核细胞分化而来。
除了出现在二级淋巴器官，DC细胞也会出现在肿瘤。其中一些DC细胞携带肿瘤物质通过传入淋巴管，到达肿瘤引流淋巴结，在那里它们可以递呈肿瘤抗原，从而激活肿瘤特异性T细胞。
DC细胞为T细胞激活提供三类信号

  1. 递呈肿瘤抗原给T细胞，提供活化第一信号

  2. 表达共刺激分子，促进T细胞进一步活化。如果表达PD-L1等抑制分子，也会抑制T细胞活化

  3. 分泌细胞因子

不同实体瘤浸润DC差异

随着近些年单细胞技术的发展，很多研究对浸润肿瘤的DC细胞进行分类，发现不同肿瘤，其组织浸润DC细胞之间存在差异。

细胞亚群差异

所有肿瘤中均浸润有cDC1，pDC和DC3亚群，不同肿瘤间略有差异。肿瘤浸润DC3还存在一些其他名字，富含调节分子的成熟DCs（(mregDCs）；LAMP3 DCs；CCR7 DCs；BATF3 DCs（含DC1和DC3）等。
cCD2和cDC2/MoDC在肿瘤组织中浸润较少。

基因表达差异

下表B为：人不同浸润DC亚群的top10基因表达差异

下表C为：小鼠不同浸润DC亚群Top10基因表达差异

DC细胞的功能差异

DC细胞基因表达差异与其功能是密切相关的。

cDC1：招募激活CD8 T细胞，因而涉及相应趋化因子、细胞因子分泌。

cDC3：扩大CD8 T细胞的抗肿瘤活性，涉及IFN-γ，IL-12等细胞因子分泌

cDC2：促进Th1和Th17细胞极化，以及促进CD8 T细胞反应

pDC：双重作用，可以促进抗肿瘤免疫，但也可以促进Treg，抑制免疫

cDC2/MoDC：促进Th1、Th2、Th17分化，促进CD8 T细胞反应，也会促进Treg，抑制免疫。

简评：肿瘤浸润的免疫细胞决定了肿瘤免疫治疗的效果。DC细胞是肿瘤监视的主要力量，识别肿瘤抗原，递呈给T细胞，并激活T细胞。DC细胞本身是一个异质性很强的群体，除了组成性存在的cDC1,pDC等亚群，在不同状态下还会产生不同表型的亚群，来执行相应的功能。

主要参考文献

  1. Steinman, R.M., and Z.A. Cohn. 1973. Identification of a novel cell type in peripheral lymphoid organs of mice. I. Morphology, quantitation, tissue distribution. J. Exp. Med. 137:1142–1162

  2. Zhang, Q., Y. He, N. Luo, S.J. Patel, Y. Han, R. Gao, M. Modak, S. Carotta, C. Haslinger, D. Kind, et al. 2019. Landscape and Dynamics of Single Immune Cells in Hepatocellular Carcinoma. Cell. 179:829–845.e20

  3. , I., R. Dahan, and I. Amit. 2020. Single-cell genomic approaches for developing the next generation of immunotherapies. Nat. Med. 26: 171–177

  4. Whyte, C.E., M. Osman, E.E. Kara, C. Abbott, J. Foeng, D.R. McKenzie, K.A. Fenix, Y. Harata-Lee, K.L. Foyle, S.T. Boyle, et al. 2020. ACKR4 restrains antitumor immunity by regulating CCL21. J. Exp. Med. 217:e20190634

  5. Genevieve M. Gerhard et al，Tumor-infiltrating dendritic cell states are conserved across solid human cancer，J. Exp. Med. 2020 Vol. 218 No. 1 e20200264

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