[发明专利]膀胱癌耗竭型T细胞亚群、其特征基因及其应用

说明书

本发明利用单细胞转录组测序分析技术，对浸润型膀胱癌患者外周血、正常膀胱组织和膀胱癌组织来源的T细胞进行了单细胞转录组测序，鉴定了膀胱癌特异性T细胞亚群，即CD8+耗竭型T细胞，并确定了CD8+耗竭型T细胞表达的特征基因，即基因LUC7L3、IKZF3、TRGC2。并且所述特征基因能够用于识别或鉴定来自膀胱癌的CD8+耗竭型T细胞，进一步用于膀胱癌的辅助诊断、预后判断及免疫治疗，以及提供相关的检测试剂或试剂盒。

技术领域

本发明涉及肿瘤分子生物学领域和生物技术领域，具体涉及细胞亚群的鉴定，特别是源自膀胱癌组织的T细胞亚群的鉴定。

背景技术

膀胱癌是泌尿系统最常见的恶性肿瘤之一。2018年CA杂志报道全球膀胱癌约有54.9万新发病例和20.0万死亡病例，男性约占总体疾病负担的75％。在美国，膀胱癌发病率位居第四，男性患者的数量为女性的四倍。在我国，膀胱癌的发病率为6.69/10万，而且发病率呈现出随着时间增加的趋势，极大威胁我国人民尤其是男性患者的健康。膀胱癌因性别、种族和地域的不同会产生较大的差异，它可以在所有年龄段发生，其高发年龄为50-70岁，并且患者的患病率与年龄呈正比。

在慢性炎症或癌症中，T细胞长期暴露于炎症信号或抗原中，就会导致T细胞的功能衰退，这种过程称为T细胞耗竭，耗竭的T细胞失去了原有的效应功能，表达多种抑制性受体，在抗肿瘤免疫反应中的作用降低。T细胞耗竭的描述第一次出现在慢性病毒感染的小鼠中，此外人类感染艾滋病病毒、丙型肝炎病毒，以及产生肿瘤等情况下也会出现T细胞耗竭现象。T细胞耗竭的主要特征是多种抑制型受体的过度表达，包括PD-1、CTLA-4、LAG3、TIM3等。尽管T细胞耗竭对肿瘤的治疗效果产生了负影响，但通过阻断抑制型受体的信号通路，可以部分逆转这种功能失调的状态，并重新激活免疫反应。例如，通过靶向PD1或CTLA4的抗体的应用，可以重新激活耗竭T细胞的免疫功能，达到抑制肿瘤发生发展的作用。这些现象表明，耗竭型T细胞免疫功能的重新激活，对治疗慢性感染和癌症等疾病具有重要意义。

肿瘤浸润淋巴细胞(tumor infiltrating lymphocyte,TIL)的概念由Rosenberg研究组在1986年首次提出，TILs是具有高度异质性的免疫细胞，其在肿瘤微生态内参与肿瘤免疫正向和负向调节作用，主要包括T淋巴细胞、B淋巴细胞、NK细胞、巨噬细胞和髄源性抑制细胞等。T淋巴细胞在TILs中占据主导地位，是机体免疫对抗肿瘤的主力。其主要包括以下亚型：CD8⁺细胞毒性T细胞(CTL)，CD4⁺辅助性T细胞(TH)，CD45RO⁺记忆性T细胞(T_CM)和FOXP3⁺调节性T细胞(Treg)等。其中CD8⁺T淋巴细胞在抗肿瘤免疫中起到核心作用TIL中的CD4⁺/CD8⁺细胞的比值根据不同肿瘤来源、不同进程而显出差异。癌症免疫疗法已经在膀胱癌的治疗中初见成效，但疗效部分取决于肿瘤浸润淋巴细胞的数量和质量。想要了解当下体内免疫功能的状态，辅助疾病的诊断与治疗，探索疾病的发病机理，预测病程和预后，检测T细胞亚群是一个十分有效的方法。例如，在肿瘤的发展过程中，当发生转移时，CD3⁺、CD4⁺细胞的数量会显著减少，而CD8⁺细胞的数量则显著增多，CD4⁺/CD8⁺比值显著降低，这提示患者免疫细胞功能低下，预后较差。