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Cell发文,揭示多癌种内髓系细胞特征图谱

2021年2月4日,北京大学生物医学前沿创新中心(BIOPIC)、生命科学学院、北京未来基因诊断高精尖创新中心(ICG)张泽民课题组联合北京大学肿瘤医院步召德课题组和季加孚课题组,在国际期刊Cell上发表了题为A Pan-Cancer Single-Cell Transcriptional Atlas of Tumor Infiltrating Myeloid Cells的研究论文。该研究在单细胞水平对15个癌种内肿瘤浸润髓系细胞进行了系统性的刻画,比较了肥大细胞、树突状细胞以及肿瘤相关巨噬细胞在不同癌种内的特性,为靶向不同癌种内髓系细胞的免疫治疗提供了重要依据。
 
肿瘤具有复杂的生态系统。除淋巴细胞外,髓系细胞也是肿瘤浸润免疫细胞的重要组成成分之一,它在调节肿瘤炎症反应以及血管生成等方面发挥着重要作用,因而成为临床研究中癌症治疗的又一热门靶细胞。尽管单细胞转录组测序技术已经被广泛应用于刻画肿瘤浸润免疫细胞特征,并在特定癌种内鉴定出新的髓系细胞类群,但是这些新鉴定的髓系细胞类群是否广泛存在于各类肿瘤内部目前仍不可知。
 
因此,研究者通过整合实验室自己产出的单细胞转录组测序数据及已发表的公共数据,构建了15个癌种内的髓系细胞图谱,并系统性地比较了各髓系细胞类群在不同癌种间组成、发育及功能上的异同。
 
在对比各类髓系细胞类群在不同癌种内的分布和功能特征后,研究人员发现鼻咽癌肿瘤浸润的肥大细胞中TNF+/VEGFA+细胞比例明显高于其他癌种,提示鼻咽癌肿瘤中浸润的肥大细胞可能具有更强的抗肿瘤特性。
 
随后,通过细胞间相互作用分析,研究人员推测鼻咽癌肿瘤内部富集的IL1B+巨噬细胞可以通过IL1B-ADRB2间的相互作用诱导肥大细胞的抗肿瘤特性。另外,研究人员发现此前在肝癌肿瘤内报道的一类新的成熟态树突状细胞(LAMP3+ cDC)广泛存在于15个癌种中,且这类细胞可以根据其发育起源(cDC1和cDC2)进一步细化地刻画其转录组特征。
 
最后,通过对比不同癌种内髓系细胞亚群组成及转录组的相似性,研究人员发现巨噬细胞在不同癌肿内呈现高度异质性。特别地,尽管不同类型癌症中均存在与肿瘤患者较差预后相关的促血管生成巨噬细胞类群,但其在不同癌种内呈现不同的特征标记基因。这一结果表明靶向肿瘤相关巨噬细胞的免疫治疗方案尤其需要考虑其在不同癌种内的转录特异性。
 

原文标题:

A Pan-Cancer Single-Cell Transcriptional Atlas of Tumor Infiltrating Myeloid Cells


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