TCGA數據挖掘 | 免疫細胞浸潤分析


問題:

  • 什么是免疫細胞浸潤?
  • 腫瘤組織里都有哪些細胞?有哪些免疫細胞?
  • 免疫細胞浸潤分析的基本原理?相關性
  • bulk RNA-seq拆分scRNA-seq的原理
  • 免疫浸潤評估常用的工具

 

什么是免疫浸潤細胞?

腫瘤浸潤淋巴細胞(英語:Tumor-infiltrating lymphocytes,縮寫TILs)是指已離開血液向腫瘤組織遷移的淋巴細胞,是腫瘤浸潤免疫細胞(英語:tumor-infiltrating immune cells)這個更大的概念的一部分,后者還包括單核細胞和分葉核的免疫細胞。腫瘤中浸潤的免疫細胞與臨床結果密切相關,可作為治療癌症的葯物靶標。

Tumor infiltrating lymphocytes (TILs) consist of all lymphocytic cell populations that have invaded the tumor tissue. TILs have been described in a number of solid tumors, including breast cancer, and are emerging as an important biomarker in predicting the efficacy and outcome of treatment.

腫瘤組織雖然大部分是由腫瘤細胞組成,但不是100%純腫瘤,目前已知的有基質細胞、成纖維細胞、內皮細胞還有目前最受關注的免疫細胞構成了腫瘤生長的舒適環境,不同腫瘤其微環境組成也各有特點,而冷腫瘤熱腫瘤的概念就是根據腫瘤微環境中免疫細胞的種類和狀態來判斷,如果是熱腫瘤就能預測到免疫治療的效果會更好,所以搞清楚浸潤免疫細胞的種類和狀態對於進展評估還是很重要的。

醫學家們將從腫瘤組織中分離到的淋巴細胞稱為“腫瘤浸潤性淋巴細胞”(TIL細胞),並發現這種細胞在體外經白細胞介素2刺激后可大量增殖。這種刺激后增殖的TIL細胞又稱之為“腫瘤來源的激活細胞”。它具有比LAK細胞更強的特異的殺瘤活性。例如,黑色素瘤患者的TIL只對自體瘤細胞產生殺傷活性,而對自體正常細胞及同種異體瘤細胞無殺傷活性或活性很低。Rosenberg等報道,TIL經IL-2培養擴增后,其抗瘤效力比LAK細胞強50~100倍,而且只需少量的IL-2就可發揮效應,TIL以T淋巴細胞為主,另外還含有少量其它細胞。

近幾年來TIL的免疫生物學和功能研究有了較大的發展,由於其特異高效的殺瘤活性,在實驗研究及臨床應用中,已展現出用於臨床治療腫瘤的良好前景。

目前,已能夠從多種人類實體瘤(原發性、轉移性腫瘤)及惡性腹水中分離出TIL;在IL-2存在下,TIL能夠有效增殖達 1000倍以上,其經凍存復蘇后,仍然保持較好的增殖和殺瘤活性,這為臨床長期應用TIL提供了可能性。但TIL的研究尚處於早期階段,還有許多問題需要解決。

 

腫瘤組織里都有哪些細胞?

基質細胞 stromal cell

成纖維細胞 fibroblast,又叫成纖維細胞

內皮細胞 endothelial cell

免疫細胞 immunocyte

 

有哪些免疫細胞?

B cells

CD4+ T cells

CD8+ T cells

Neutrphils

Macrophages

Dendritic cells

 

Jurkat cell

IM-9

Raji cell

THP-1 cell

 

算法基本原理

****Deconvolution**反卷積**算法(不懂....)可以根據先驗背景也就是已知每種細胞類型對應的表達特征,來解析整體表達的可能成分,這樣我們就能從原來的水果拼盤里大致猜到有幾種主要組成

 

免疫浸潤評估常用的工具

目前關於免疫浸潤的評估就有 TIMER, CIBERSORT, quanTIseq, xCell, MCP-counter等一些的算法

Tumor IMmune Estimation Resource (TIMER2) 

TISIDB: an integrated repository portal for tumor-immune system interactions

 

 

 

 

參考


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