Nat Cancer：王红阳/陈磊团队绘制肝细胞癌单细胞分辨率空间原位蛋白图谱，揭示肝细胞癌微环境空间异质性
来源：生物探索 2024-10-03 15:18
利用CODEX技术，研究人员对401名HCC患者的肿瘤样本进行36种抗体染色，分辨率达0.377 μm/pixel，一共获得了4,347,731个细胞，定义了72个细胞表型以及40个细胞邻域关系。
肝细胞癌（HCC）是最常见的原发性肝癌类型，随着死亡率的增加，已成为一个严重的全球健康问题【1】。尽管早期患者可以通过手术切除，但约有50%的患者最终需要全身治疗【2】。免疫治疗取得了快速进展，其中阿替利珠单抗联合贝伐珠单抗已确立为晚期HCC的一线治疗方案。然而，总体反应率仍低于50%，这表明相当一部分晚期HCC患者无法从现有的治疗方法中受益，而缺乏对HCC肿瘤间和肿瘤内微环境异质性的充分认知可能是其中一个主要原因【3】。在过去的几年中，高通量技术极大地推动了我们对肿瘤微环境异质性的理解。尽管空间转录组学（ST）和scRNA-seq数据的综合分析有助于理解多样化细胞类型之间的空间关系，但由于ST方法分辨率低、缺乏蛋白质分布信息以及样本量有限，仍难以破译负责TIME重塑的直接细胞间相互作用以及跨肿瘤样本的空间特征。
2024年9月26日，王红阳/陈磊团队在Nature Cancer在线发表了题为Spatial Single-cell Protein Landscape reveals vimentin+ macrophages as immune suppressive in the microenvironment of hepatocellular carcinoma的研究论文，绘制了HCC单细胞空间蛋白图谱，充分解析了HCC肿瘤间空间异质性， 建立了预后相关的HCC空间分型（Spatial Pattern）， 并整合多组学和体外实验揭示了Vimentin高表达的巨噬细胞与Treg细胞的空间互作促进HCC恶性进展。
利用CODEX技术，研究人员对401名HCC患者的肿瘤样本进行36种抗体染色，分辨率达0.377 μm/pixel，一共获得了4,347,731个细胞，定义了72个细胞表型以及40个细胞邻域关系，并对其中97个样本进行WES测序，77个样本进行了转录组测序。
模式图（Credit: Nature Cancer）
研究人员通过对上述细胞邻域进行非监督聚类，进一步定义了三种主要的微环境空间构成模式（spatial pattern），使用该分类可较为准确的区分患者预后。
最后，研究人员利用结合体外实验明确了Vimentin+ macrophage和Treg空间互作促进肝癌进展及其潜在机制，并发现Vimentin+ macrophage和Treg空间互作程度与患者免疫治疗反应性具有显著正相关关系。
[1] H. Sung et al., “Global Cancer Statistics 2020: GLOBOCAN Estimates of Incidence and Mortality Worldwide for 36 Cancers in 185 Countries,” CA A Cancer J Clin, vol. 71, no. 3, pp. 209–249, May 2021, doi: 10.3322/caac.21660.
[2] J. M. Llovet et al., “Hepatocellular carcinoma,” Nat Rev Dis Primers, vol. 7, no. 1, p. 6, Dec. 2021, doi: 10.1038/s41572-020-00240-3.
[3] J. M. Llovet et al., “Immunotherapies for hepatocellular carcinoma,” Nat Rev Clin Oncol, vol. 19, no. 3, pp. 151–172, Mar. 2022, doi: 10.1038/s41571-021-00573-2.
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