《Cell》重磅：科学家通过单细胞测序刻画了肝癌免疫微环境动态特征

　　肝细胞癌是世界范围内死亡率排名第三的癌症，其中中国的肝癌发病率居世界之首。免疫逃逸被认为是癌症发展的标志之一，目前研究表明，肿瘤存在多种免疫逃逸机制，提出了研究肿瘤微环境中不同免疫细胞状态的重要性。而不同类型的单细胞测序技术则是研究不同类型免疫细胞的状态和动态的有力手段。

　　近日，北京大学生命科学学院、北京未来基因诊断高精尖创新中心（ICG）、生物医学前沿创新中心（BIOPIC）张泽民课题组、首都医科大学附属北京世纪坛医院彭吉润课题组以及德国药企勃林格殷格翰（Boehringer Ingelheim）公司肿瘤免疫与免疫调节部门多位科学家，在国际期刊Cell上发表了题为Landscape and Dynamics of Single Immune Cells in Hepatocellular Carcinoma（单细胞测序刻画肝癌免疫图谱与动态变化的研究）的研究论文，结合10x Genomics和SMART-seq2单细胞RNA测序技术，对肝癌患者多个组织的免疫细胞做出了系统性的刻画，分析了免疫细胞动态迁移和状态转化的特征，描绘了肿瘤浸润免疫细胞跨组织的动态过程，探索了它们在肝癌治疗上的潜在价值。

　　研究结合了SMART-seq2和10x Genomics Chromium 3’两种单细胞测序技术，并整合这两种平台的数据进行生物信息学分析，获得高分辨率的肝癌免疫图谱。

　　癌旁组织和外周血是肿瘤相关研究中常用的对照组织，而其他相关的免疫器官或病理组织则较少受到关注。例如，腹水是肝癌患者常见的病理现象，其产生与肝癌预后不良有关，然而腹水中的免疫细胞组成及其与肝癌的联系尚不清楚。

　　这项研究首次对肝癌临床样本进行包括病理组织在内的多组织位点的收集（肝癌病人的癌组织、癌旁组织、淋巴结、外周血和腹水五种组织的CD45+免疫细胞），并利用前沿的生物信息学分析方法，通过自体对照，分析肝癌免疫微环境中的细胞类型、表达特征，以及不同组织之间细胞的动态变化与联系，描述了肝癌微环境的免疫组分和状态和肿瘤浸润免疫细胞跨组织的动态过程。

　　主要的研究发现有：

　　1.不同组织的免疫组成有较大差异，肿瘤中的巨噬细胞构成腹水中髓系细胞的主要来源。

　　2.通过与其他数据中的巨噬细胞进行转录组比对，研究者发现肝癌肿瘤中的巨噬细胞呈现两种不同的状态：TAM-like和MDSC-like状态。生存分析表明，前者的特征基因，特别是SLC40A1和GPNMB与不良预后有关。通过CRISPR技术在THP-1诱导的巨噬细胞系中进行基因敲除和功能验证实验，研究者发现这两个基因在细胞炎症反应中起重要作用。

　　3.肿瘤中的LAMP3+DC是成熟态的DC，具有向肝淋巴结迁移以及与多种淋巴细胞相互作用的潜在能力。

　　总之，这次全球合作不仅揭示了免疫细胞在肿瘤微环境和其他免疫组织之间的动态迁移变化，还暗示了免疫细胞迁移理念也适用于其他肿瘤类型的可能性。

　　本文整理：江映雪

　　执行主编：尹学兵

　　值班编辑：蓝龙莲

　　本文来源：中新网