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科学家揭示肝癌免疫微环境动态特征

来源:中国科学报 2019-12-08 09:53





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。HBV(乙肝病毒)的慢性感染是中国肝细胞癌发生的主要原因,其感染导致肿瘤微环境常伴随慢性炎症。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。日前,中国学者指出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状态和动态的有力手段。相关成果于11月1日发表于《细胞》杂志上。
此成果是北京大学生物医学前沿创新中心(BIOPIC)、生命科学学院张泽民课题组联合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公司多位科学家联合完成。他们对肝癌患者多个组织的免疫细胞作出了系统性的刻画,分析了免疫细胞动态迁移和状态转化的特征,探索了它们在肝癌治疗上的潜在价值。
研究者结合通量相对较高的10x Genomics和基因捕获率高的SMART-seq2测序技术,从肝癌患者的肝癌组织、癌旁正常组织、肝淋巴结、血液和腹水五个组织器官中分离、测序和分析了CD45+免疫细胞的单细胞转录组。通过整合两组数据进行分析,研究者充分发挥了两种数据的优势,刻画了高分辨率的肝癌免疫图谱。因此,联合使用具有不同优势的单细胞转录组测序技术进行细胞异质性的研究或可成为相关研究的范式策略之一。
随后,研究发现,高表达LAMP3的树突状细胞无论在体内还是体外都具有激活和成熟的特征,可以从肿瘤迁移到周淋巴结,表达多种免疫配体基因,并具有与多种T淋巴细胞类型相互作用的潜力。通过转录组相似性分析,研究者发现肿瘤中巨噬细胞亚群表现出不同的转录状态和向腹水转移的能力。最后,结合多种生物信息学分析方法,研究者发现腹水中的髓系细胞和淋巴细胞分别主要来源于肿瘤和血液,但肿瘤中的增殖性T细胞往往在腹水中积累。
该论文的共同通讯作者副研究员任仙文指出,本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,并利用前沿的生物信息学分析方法,通过自体对照,不仅描述了肝癌微环境的免疫组分和状态,而且描绘了肿瘤浸润免疫细胞跨组织的动态过程。此项国际领先的开创性工作,可为人们研究肝癌和其他疾病中的免疫细胞,以及开发新的临床检测与治疗方案提供新的思路。(生物谷Bioon.com)
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