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Linking Transcriptomic and Imaging Data Defines Features of a Favorable Tumor Immune Microenvironment and Identifies a Combination Biomarker for Primary Melanoma.
Cancer Research ( IF 11.2 ) Pub Date : 2020-01-16 , DOI: 10.1158/0008-5472.can-19-2039
Robyn D Gartrell-Corrado 1 , Andrew X Chen 2 , Emanuelle M Rizk 3 , Douglas K Marks 4 , Margaret H Bogardus 2 , Thomas D Hart 3 , Andrew M Silverman 1 , Claire-Audrey Y Bayan 2 , Grace G Finkel 2 , Luke W Barker 2 , Kimberly M Komatsubara 3 , Richard D Carvajal 3 , Basil A Horst 5 , Rui Chang 6 , Anthea Monod 7 , Raul Rabadan 8 , Yvonne M Saenger 3
Affiliation  

Patients with resected stage II-III melanoma have approximately a 35% chance of death from their disease. A deeper understanding of the tumor immune microenvironment (TIME) is required to stratify patients and identify factors leading to therapy resistance. We previously identified that the melanoma immune profile (MIP), an IFN-based gene signature, and the ratio of CD8+ cytotoxic T lymphocytes (CTL) to CD68+ macrophages both predict disease-specific survival (DSS). Here, we compared primary with metastatic tumors and found that the nuclei of tumor cells were significantly larger in metastases. The CTL/macrophage ratio was significantly different between primary tumors without distant metastatic recurrence (DMR) and metastases. Patients without DMR had higher degrees of clustering between tumor cells and CTLs, and between tumor cells and HLA-DR+ macrophages, but not HLA-DR- macrophages. The HLA-DR- subset coexpressed CD163+CSF1R+ at higher levels than CD68+HLA-DR+ macrophages, consistent with an M2 phenotype. Finally, combined transcriptomic and multiplex data revealed that densities of CD8 and M1 macrophages correlated with their respective cell phenotype signatures. Combination of the MIP signature with the CTL/macrophage ratio stratified patients into three risk groups that were predictive of DSS, highlighting the potential use of combination biomarkers for adjuvant therapy. SIGNIFICANCE: These findings provide a deeper understanding of the tumor immune microenvironment by combining multiple modalities to stratify patients into risk groups, a critical step to improving the management of patients with melanoma.

中文翻译:

链接转录组学和成像数据定义了有利的肿瘤免疫微环境的特征,并确定了原发性黑色素瘤的组合生物标志物。

已切除的 II-III 期黑色素瘤患者死于该病的几率约为 35%。需要对肿瘤免疫微环境 (TIME) 进行更深入的了解,以对患者进行分层并确定导致治疗抵抗的因素。我们之前发现黑色素瘤免疫谱 (MIP)、基于 IFN 的基因特征以及 CD8+ 细胞毒性 T 淋巴细胞 (CTL) 与 CD68+ 巨噬细胞的比率都可以预测疾病特异性存活 (DSS)。在这里,我们比较了原发性肿瘤和转移性肿瘤,发现转移灶中肿瘤细胞的细胞核明显更大。CTL/巨噬细胞比率在没有远处转移复发(DMR)的原发肿瘤和转移瘤之间存在显着差异。没有 DMR 的患者在肿瘤细胞和 CTL 之间有更高程度的聚集,以及肿瘤细胞和 HLA-DR+ 巨噬细胞之间,而不是 HLA-DR- 巨噬细胞之间。HLA-DR-亚群共表达 CD163+CSF1R+ 的水平高于 CD68+HLA-DR+ 巨噬细胞,与 M2 表型一致。最后,结合转录组学和多重数据显示 CD8 和 M1 巨噬细胞的密度与其各自的细胞表型特征相关。MIP 特征与 CTL/巨噬细胞比率的组合将患者分为三个可预测 DSS 的风险组,突出了组合生物标志物在辅助治疗中的潜在用途。意义:这些发现通过结合多种方式将患者分为风险组,提供了对肿瘤免疫微环境的更深入了解,这是改善黑色素瘤患者管理的关键一步。HLA-DR-亚群共表达 CD163+CSF1R+ 的水平高于 CD68+HLA-DR+ 巨噬细胞,与 M2 表型一致。最后,结合转录组学和多重数据显示 CD8 和 M1 巨噬细胞的密度与其各自的细胞表型特征相关。MIP 特征与 CTL/巨噬细胞比率的组合将患者分为三个可预测 DSS 的风险组,突出了组合生物标志物在辅助治疗中的潜在用途。意义:这些发现通过结合多种方式将患者分为风险组,提供了对肿瘤免疫微环境的更深入了解,这是改善黑色素瘤患者管理的关键一步。HLA-DR-亚群共表达 CD163+CSF1R+ 的水平高于 CD68+HLA-DR+ 巨噬细胞,与 M2 表型一致。最后,结合转录组学和多重数据显示 CD8 和 M1 巨噬细胞的密度与其各自的细胞表型特征相关。MIP 特征与 CTL/巨噬细胞比率的组合将患者分为三个可预测 DSS 的风险组,突出了组合生物标志物在辅助治疗中的潜在用途。意义:这些发现通过结合多种方式将患者分为风险组,提供了对肿瘤免疫微环境的更深入了解,这是改善黑色素瘤患者管理的关键一步。符合 M2 表型。最后,结合转录组学和多重数据显示 CD8 和 M1 巨噬细胞的密度与其各自的细胞表型特征相关。MIP 特征与 CTL/巨噬细胞比率的组合将患者分为三个可预测 DSS 的风险组,突出了组合生物标志物在辅助治疗中的潜在用途。意义:这些发现通过结合多种方式将患者分为风险组,提供了对肿瘤免疫微环境的更深入了解,这是改善黑色素瘤患者管理的关键一步。符合 M2 表型。最后,结合转录组学和多重数据显示 CD8 和 M1 巨噬细胞的密度与其各自的细胞表型特征相关。MIP 特征与 CTL/巨噬细胞比率的组合将患者分为三个可预测 DSS 的风险组,突出了组合生物标志物在辅助治疗中的潜在用途。意义:这些发现通过结合多种方式将患者分为风险组,提供了对肿瘤免疫微环境的更深入了解,这是改善黑色素瘤患者管理的关键一步。MIP 特征与 CTL/巨噬细胞比率的组合将患者分为三个可预测 DSS 的风险组,突出了组合生物标志物在辅助治疗中的潜在用途。意义:这些发现通过结合多种方式将患者分为风险组,提供了对肿瘤免疫微环境的更深入了解,这是改善黑色素瘤患者管理的关键一步。MIP 特征与 CTL/巨噬细胞比率的组合将患者分为三个可预测 DSS 的风险组,突出了组合生物标志物在辅助治疗中的潜在用途。意义:这些发现通过结合多种方式将患者分为风险组,提供了对肿瘤免疫微环境的更深入了解,这是改善黑色素瘤患者管理的关键一步。
更新日期:2020-03-02
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