[发明专利]肺癌中的T细胞亚群及其特征基因

说明书

本发明利用单细胞转录组分析技术，通过分析肺癌组织中浸润的T细胞的单细胞基因表达谱，分离和表征了能反映肺癌患者机体肿瘤免疫状态的T细胞亚群，即，表达基因TNFRSF9、TNFRSF18和LAYN的耗竭性CD8⁺T细胞或调节性T细胞。并进一步研究确定了，所述细胞亚群表达的新的特征性基因TNFRSF9、TNFRSF18和LAYN与肺癌预后之间的关系，可用于肺癌预后的诊断和监测，以及作为新的肺癌免疫治疗的靶点。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其是总体上涉及细胞或细胞亚群，特别是源自肺癌组织的T细胞亚群的鉴定、表征以及富集。本发明也涉及分离肺癌中T细胞亚群的一系列标记、分离方法和所得到的制剂，以及使用分离肺癌中的T细胞亚群用于药物研究与开发和用于诊断、治疗和其他临床与非临床应用。

背景技术

一般认为，T淋巴细胞参与的适应性免疫应答是人体对抗肿瘤细胞主要途径之一。

当前免疫治疗已经成为肿瘤临床治疗中不可或缺的环节。免疫治疗的药物和方案涉及到机体免疫系统识别和攻击癌细胞的各个阶段。已有的肿瘤免疫的药物包括以下多个类型：靶向癌细胞的抗体、过继细胞治疗、溶瘤病毒、树突状细胞相关治疗、DNA和蛋白水平的肿瘤疫苗、免疫激活细胞因子以及其他免疫调节化合物。这些药物涉及机体免疫系统识别和杀伤肿瘤的各个阶段。其中针对T细胞检验点抑制蛋白的抗体类药物和肿瘤抗原特异性的T细胞过继疗法近年来取得突破，广受瞩目。

针对T细胞检验点抑制剂是一种抗体类免疫治疗，通过恢复细胞毒T细胞(Cytotoxic T lymphocyte，CTL)的活性来监控和杀死肿瘤细胞。肿瘤微环境中的效应T细胞受到抑制而无法杀死肿瘤细胞，这是由于肿瘤中存在多种免疫逃逸机制。人们针对已知的免疫逃逸机制设计出加强或阻碍相关通路的抗体，从而增强免疫系统的作用。例如靶向CTLA-4的药物Ipilimumab，通过阻断CTLA-4来解除调节性T细胞(T regular，Treg)对CTL的抑制作用。PD-1是T细胞表面表达的PD-L1/L2的受体，后者在肿瘤细胞表面表达，两者结合后会激活T细胞的凋亡通路。抗体类药物Nivolumab通过阻断T细胞表面的PD-1来抑制其与PD-L1/L2的结合，从而抑制T细胞失活或凋亡，使CTL始终具有免疫活性。反过来，靶向PD-L1的MDX-1151也可以有效的提高肺癌、黑色素瘤和肾癌的生存率。但是，与靶向治疗等类似，T细胞检验点抑制剂的靶点仍有进一步拓展的空间；同时，如何寻找到更多的有效应答的患者，也需要从生物学上系统的了解T细胞在癌组织中的反应过程。

另一方面，肿瘤的早期诊断、早期治疗和预后的判断，对提高肿瘤的治疗效果、患者的生存率有重要意义。利用分子生物学技术确定可靠的肿瘤标志物，对预测肿瘤临床结局，靶向治疗和评价疗效均有重要意义。目前发现的肿瘤预后标志物主要包括抑癌基因、癌基因、细胞周期调控因子、凋亡调控因子、侵袭和转移相关标志物、端粒酶等。能够用于监测和评估肿瘤免疫状态的分子标志物还很少。

理解免疫系统与癌组织的相互作用成为开发和改善免疫疗法的关键，也能对机体的肿瘤免疫状态提供评估和监测的手段。但是浸润到癌组织中T细胞(tumor infiltratinglymphocyte,TIL)的类别、分化以及受抑制的途径迄今还没有被完整理解。目前已知TIL中存在耗竭T细胞、失能的T细胞或老化的T细胞群体。

考虑到人体免疫细胞、特别是T细胞类型的复杂性，需要从更高精度认识与肿瘤相关的免疫细胞的分类、分化过程和功能基因，进一步为肿瘤免疫治疗药物开发提供更多潜在的免疫靶点，以及可用于肿瘤预后的分子标志物。