空間的トランスクリプトミクスは、髄外骨髄腫における重度の脳内性不均一性とT細胞機能障害を明らかにします

髄外疾患（EMD）は、多発性骨髄腫（MM）のリスクの高い特徴であり、新規の免疫療法の時代でも予後因子のままです。ここでは、空間トランスクリプトミクス（Tomo-seq [n = 2]および10x visium [n = 12]）を適用し、単一細胞RNAシーケンス（Scrnaseq [n = 3]）を14のEMD生検のセットに適用して、3つを分析しました。腫瘍細胞とその微小環境の寸法アーキテクチャ。全体として、浸潤性免疫細胞および間質細胞は、病変上で均一な分布を持たず、患者内および患者間変動の両方を示しました。ゲノムの不安定性と一致して、腫瘍の囲まれた領域に新しいサブクローンの出現を含む、プラズマ細胞内のコピー数レベルで実質的な不均一性を観察しました。さらに、二重特異性抗体療法のための2つの重要な抗原であるGPRC5DとTNFRSF17の空間的発現の違いを特定しました。EMD腫瘤は、T細胞を含むさまざまな免疫細胞に浸透しました。特に、排出されたTIM3+/PD-1+ T細胞はMM細胞と拡散的に共局在していますが、機能的および活性化されたCD8+ T細胞は、腫瘍のない領域のM1マクロファージとともに焦点浸潤パターンを示しました。このフィット感と排出されたT細胞の分離は、T細胞魅力的な二重特異性抗体に対する反応の場合に解決されました。MM細胞と微小環境細胞は、免疫活性化と血管新生に影響を与える複雑なネットワークに埋め込まれ、酸化的リン酸化がEMD病変内の主要な代謝プログラムを表しています。要約すると、空間トランスクリプトームは、潜在的な新しい治療手段としてチェックポイント阻害と二重ターゲティングを伴うEMDの多細胞生態系を明らかにしました。

Extramedullary disease (EMD) is a high-risk feature of multiple myeloma (MM) and remains a poor prognostic factor even in the era of novel immunotherapies. Here we applied spatial transcriptomics (tomo-seq [n=2] and 10X Visium [n=12]), and single-cell RNA sequencing (scRNAseq [n=3]) to a set of 14 EMD biopsies to dissect the three-dimensional architecture of tumor cells and their microenvironment. Overall, the infiltrating immune and stromal cells showed both intra- and inter-patient variation with no uniform distribution over the lesion. We observed substantial heterogeneity at the copy number level within plasma cells, including the emergence of new subclones in circumscribed areas of the tumor, consistent with genomic instability. We further identified spatial expression differences of GPRC5D and TNFRSF17, two important antigens for bispecific antibody therapy. EMD masses were infiltrated by various immune cells, including T-cells. Notably, exhausted TIM3+/PD-1+ T-cells diffusely co-localized with MM cells, whereas functional and activated CD8+ T-cells showed a focal infiltration pattern along with M1 macrophages in otherwise tumor-free regions. This segregation of fit and exhausted T-cells was resolved in the case of response to T-cell engaging bispecific antibodies. MM cells and microenvironment cells were embedded in a complex network that influenced immune activation and angiogenesis, and oxidative phosphorylation represented the major metabolic program within EMD lesions. In summary, spatial transcriptomics has revealed a multicellular ecosystem in EMD with checkpoint inhibition and dual targeting as potential new therapeutic avenues.