Neoantigen-directed immune escape in lung cancer evolution

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作者
Rachel Rosenthal,Elizabeth Larose Cadieux,Robert E. Hynds,Maise Al Bakir,David A. Moore,Crispin T. Hiley,Tom Lund,Miljana Tanić,James L. Reading,Kroopa Joshi,Jake Y. Henry,Ehsan Ghorani,Gareth A. Wilson,Nicolai J. Birkbak,Mariam Jamal‐Hanjani,Selvaraju Veeriah,Zoltán Szállási,Sherene Loi,Matthew D. Hellmann,Andrew Feber,Benny Chain,Javier Herrero,Sergio A. Quezada,Jonas Demeulemeester,Peter Van Loo,Sofina Begum,Nicholas McGranahan,Charles Swanton
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:567 (7749): 479-485 被引量:702
标识
DOI:10.1038/s41586-019-1032-7
摘要

The interplay between an evolving cancer and a dynamic immune microenvironment remains unclear. Here we analyse 258 regions from 88 early-stage, untreated non-small-cell lung cancers using RNA sequencing and histopathology-assessed tumour-infiltrating lymphocyte estimates. Immune infiltration varied both between and within tumours, with different mechanisms of neoantigen presentation dysfunction enriched in distinct immune microenvironments. Sparsely infiltrated tumours exhibited a waning of neoantigen editing during tumour evolution, indicative of historical immune editing, or copy-number loss of previously clonal neoantigens. Immune-infiltrated tumour regions exhibited ongoing immunoediting, with either loss of heterozygosity in human leukocyte antigens or depletion of expressed neoantigens. We identified promoter hypermethylation of genes that contain neoantigenic mutations as an epigenetic mechanism of immunoediting. Our results suggest that the immune microenvironment exerts a strong selection pressure in early-stage, untreated non-small-cell lung cancers that produces multiple routes to immune evasion, which are clinically relevant and forecast poor disease-free survival. RNA sequencing data and tumour pathology observations of non-small-cell lung cancers indicate that the immune cell microenvironment exerts strong evolutionary selection pressures that shape the immune-evasion capacity of tumours.
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