为大家解读题为“Single-cell landscape of primary central nervous system diffuse large B-cell lymphoma”的研究工作中文翻译为原发性中枢神经系统弥漫性大B细胞淋巴瘤的单细胞图谱的文章。
研究背景
原发性中枢神经系统弥漫性大B细胞淋巴瘤(PCNS DLBCL)是一种罕见的侵袭性非霍奇金淋巴瘤，组织学上占大多数(90%)。
然而，PCNS DLBCL中单个肿瘤内的肿瘤内异质性仍然不清楚，这一点已经通过对其耐药性和肿瘤复发的重大贡献的新兴见解而得到强调。然而，尽管取得了这些进展，治疗耐药和复发仍然常见，是PCNS DLBCL患者预后不良的原因，5年生存率仅为30% ~ 40%。
我们发现表型单克隆或寡克隆恶性B细胞显示出异常的表达程序。例如，浆母细胞样程序与较差的预后相关。此外，恶性PCNS DLBCL细胞和脑外B细胞淋巴瘤的综合分析支持存在具有肿瘤促进特征的PCNS DLBCL特异性BCL2高表型。
此外，与全身性DLBCL相比，我们观察到PCNS DLBCL患者的肿瘤浸润CD8 T细胞中衰竭特征的表达水平更高，这可能是PCNS DLBCL患者预后差的根本原因之一。
图一PCNS DLBCL的单细胞景观。
使用与V(D)J谱和scATAC-seq配对的scRNA-seq表征PCNS DLBCL时间。
图一
a-肿瘤切片处理和scRNA-seq与V(D)J分析和scATAC-seq配对的工作流程示意图。
b-来自scRNA-seq和基于scV(D)J数据的免疫受体分类的细胞群(左)着色的所有细胞的UMAP。虚线圆圈突出显示了主要的细胞类型。NK自然杀伤细胞、寡少突胶质细胞、GD Tγ-δT细胞、Treg调节性T细胞、CD8 Tex耗尽型CD8 T细胞、CD8 Tprolif增殖型CD8 T细胞、CD8 Tmem样记忆样CD8 T细胞。
c-scRNA-seq数据中所选标记基因的标准化表达水平着色的所有细胞的UMAP。颜色条表示单个细胞中每个基因的对数标准化表达值。
d-由来自scATAC-seq的细胞群着色的所有细胞的UMAP。虚线圆圈突出显示了主要的细胞类型。
e-由scATAC-seq数据中所选标记基因的基因活性分数着色的所有细胞的UMAP。彩色条表示单个细胞中每个基因的基因活性分数，其通过将与基因体区域和转录起始位点上游2 kb交叉的片段相加来计算。
f-显示每个患者恶性B细胞的B细胞状态分类(外圈)和首席运营官分类(内圈)的环形图。箭头表示从S1到S5的B细胞状态代表从更GCB样到更ABC样亚型的恶性肿瘤。在(c)和(e)，包括标记基因CD3D对于T细胞来说，CD8A对于CD8 T细胞，MS4A1对于B细胞来说，CD163对于骨髓细胞，和撤走少突胶质细胞。
图二PCNS DLBCL患者恶性B细胞的特征。
PCNS dl bcl患者的肿瘤内恶性荟萃分析。
图二
a-描绘来自PCNS DLBCL患者的瘤内方案的成对相关性的热图。行和列都代表由一致性NMF算法以样本方式识别的程序。左侧的颜色条指示每个程序属于哪个样本。每个块的颜色代表两个程序之间的皮尔逊相关系数(PCC)。进一步的层次聚类确定了样本中的7个连贯表达元程序(MP1–7)。每个元程序的代表性基因显示在热图的右侧。
b-七个元计划中显著丰富的代表性生物途径的热图。由数据集着色的恶性细胞的UMAP(c)，癌症类型(d)、样品(e)，以及首席运营官分类(f).FL滤泡性淋巴瘤，tFL转化滤泡性淋巴瘤，DLBCL弥漫性大B细胞淋巴瘤。
g-箱线图显示了每个患者中因元程序而富集的细胞比例。箱线图中的每个点代表单个患者的细胞比例，患者被分为不同的癌症类型。使用双侧Wilcoxon秩和统计来计算显著性(***P < 0.001, **P < 0.01, *P < 0.05). Box boundaries and middle lines correspond to the interquartile range (IQR) and median, respectively. Whiskers extend to the lowest or highest data points that are no more than 1.5 times the IQR from the box boundaries. In (c)，Steen等人。14、张等人。27还有罗伊德等人。13代表三个公开可用的scRNA-seq数据集；“pcnsl”代表本研究中的PCNS DLBCL数据集。
图三一种具有肿瘤促进特征的PCNS DLBCL特异性表型。
具有肿瘤促进特征的PCNS dl bcl-特异性表型的存在。
图三
a-代表性样品(P201)中单个细胞(行)的CNV图谱热图，根据每个染色体位置(列)周围基因的平均表达进行推断。红色:染色体扩增；蓝色:染色体缺失。
b-基于inferCNV的结果的来自样品P201的单细胞克隆能力树。根据含有相应CNVs的计算的亚克隆中的细胞百分比来缩放分支。
c-来自P201的恶性细胞的UMAP，由中克隆性树的节点着色(b).虚线圆圈突出显示了节点I中的单元(包括叶节点:K，L，O，P)。
d-来自P201的恶性细胞的UMAP，用MP1标记分数着色(左)；violin图显示了克隆性树节点中细胞的MP1特征分数(右)。虚线圆圈突出显示具有高MP1签名分数的单元。
e-显示克隆性树节点细胞中剪接和未剪接基因计数比例的堆积条形图。f维恩图显示了与仅使用未剪接和剪接基因计数的其他节点相比，节点I的DEGs。显示代表性的deg。来自P201的恶性细胞的UMAP，用基因的剪接基因计数(左)和未剪接基因计数(右)着色SRSF10 (g)和BCL2 (h).
图四PCNS DLBCL中成浆细胞样MP2细胞与更差的预后相关。
PCNS dl bcl中的类成浆细胞表达程序。
图四
a-联合分析B细胞的scATAC-seq和scRNA-seq数据的工作流程示意图。我们首先将参考数据集(King等人)的PCA嵌入和聚类注释映射到我们的scRNA-seq数据。然后，通过典型相关分析将聚类注释从scRNA-seq数据转移到scATAC-seq数据。
b-B细胞的UMAP，用GC B细胞簇注释着色，从公开的参考数据中获得。虚线圆圈突出了成浆细胞。
c-MP2签名分数着色的B细胞UMAP。虚线圆圈突出显示了MP2细胞。
d-显示B细胞中选定功能基因表达水平的热图。
e-柱状图显示了在成浆细胞样恶性细胞中显著富集的TF。标有星号的TF是用于成浆细胞分化的主要TF。
f-显示恶性B细胞中RNA表达水平(上图)和相应TF基序活性(下图)的带状图，带有GC簇注释。
g-20名PCNS DLBCL患者的无复发生存(RFS)曲线和229名系统性DLBCL患者的无进展生存(PFS)曲线(基于MP2签名评分)。这P数值通过对数秩检验计算。
图五T肿瘤反应性CD8 T细胞在PCNS DLBCL中被广泛耗尽。
耗尽的克隆扩增的CD8 T细胞和旁观者CD8 T细胞在时间上的表征。
图五
被CD8 T细胞簇染色的CD8 T细胞的UMAP(a)和TCR克隆的克隆扩增(b)在scRNA-seq数据中。CD8 Tprolif增殖性CD8 T细胞、CD8 Tex耗尽型CD8 T细胞(包括耗尽型CD8 T-1–6)、CD8 Tmem样记忆样CD8 T细胞。
c-量化每个患者每对CD8 T细胞簇之间的TCR重叠(Morisita指数)。每个点代表一个病人。P通过双边Wilcoxon秩和检验计算值。
dCD8 T细胞簇的选定T细胞功能标记的热图。
e-基因表达水平对CD8 T细胞UMAP的影响ENTPD1(CD39)。
f-基因组追踪图显示了以下集合的基因组峰ENTPD1(CD39)在scATAC-seq数据中。
g-显示不同B细胞淋巴瘤类别中CD8 T细胞衰竭分数的箱线图。为了评估显著性，先进行Kruskal-Wallis检验，然后进行Fisher最小显著性差异(LSD)事后检验。紧凑的字母显示用于显示成对比较的显著性，其中任何两个不共享任何字母的组在耗尽分数上显著不同。反应性淋巴结炎。
h-肿瘤反应性CD8 T细胞的UMAP，通过scRNA-seq数据的轨迹分析确定耗尽阶段。
i与(h)，但使用的是scATAC-seq数据。j显示不同衰竭阶段的肿瘤反应性CD8 T细胞的衰竭分数的箱线图。
k与(j)，但使用的是scATAC-seq数据。
在(j), (k), P通过双边Wilcoxon秩和检验计算值。l热图显示了TCF7和PDCD1在不同衰竭阶段的肿瘤反应性CD8 T细胞中。
m与(l)，但使用的是scATAC-seq数据。显示基因表达的热图(n)和基序活性(o)沿着伪时间轨迹的动态。
在(g), (j)，以及(k)，框边界和中间线分别对应于IQR和中间值。晶须延伸至距离长方体边界不超过1.5倍IQR的最低或最高数据点。
研究结果
复发和耐药在PCNS DLBCL患者中很常见，并导致不良预后，主要原因在于瘤内异质性和复杂性的肿瘤免疫微环境。在本研究中，应用单细胞转录组和染色质可及性分析来探索PCNS DLBCL患者在单细胞分辨率下的肿瘤免疫微环境。
单个PCNS DLBCL患者在单细胞分辨率下的异常表达程序，确定了PCNS DLBCL特有的高BCL2表型(MP1细胞)，该表型在HLA-D位点显示显著LOH，这可能有助于克隆逃逸免疫监视。此外，我们还观察到一个具有XBP1 MZB1 MS4A1(CD20)-表型的浆母细胞样程序。
在PCNS DLBCL肿瘤免疫微环境不同细胞类型的具体组成中，发现一个预耗竭样表型的TCF7+ PDCD1+ CD8 T细胞亚群。揭示预耗竭CD8 T细胞发育的分子调控机制，可能是免疫检查点治疗的一个有前景的靶点。此次研究PCNS DLBCL的瘤内异质性和时间复杂性，将有助于恶性肿瘤的靶向治疗的发展。
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