多癌种内髓系细胞特征图谱绘就

  近日,北京大学生物医学前沿创新中心、北京未来基因诊断高精尖创新中心张泽民课题组联合北京大学肿瘤医院步召德、季加孚课题组,在《细胞》发表研究论文。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。

  “本项研究首次通过泛癌分析刻画了肿瘤浸润髓系细胞在不同癌种内的特征图谱,并系统性地对比了各类髓系细胞类群在不同癌种内组成和功能上的差异。”通讯作者之一张泽民告诉《中国科学报》。

  该研究主要有三大发现:肥大细胞在多癌种内呈现不同的功能状态,激活态的LAMP3+树突状细胞广泛存在于多种肿瘤内,肿瘤相关巨噬细胞在不同癌种内存在高度异质性。

  他认为,此项开创性工作可为进一步研究髓系细胞类群功能影响,以及开发新的靶向髓系细胞免疫疗法提供新思路。研究为在鼻咽癌中开展靶向肥大细胞的免疫疗法提供了全新思路,为LAMP3+树突状细胞的潜在来源及其在肿瘤免疫中发挥的功能提供了依据,并为后续开发特异性靶向不同癌种内肿瘤相关巨噬细胞的免疫疗法奠定了基础。

  研究人员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。结果发现,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,相应的临床生存分析进一步支持了这一结论。

  随后,通过细胞间相互作用网络分析,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。研究人员发现此前在肝癌肿瘤内报道的一类新的成熟态LAMP3+树突状细胞广泛存在于15个癌种中,并根据其发育起源进一步细致地刻画其转录组特征。

  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种内呈现高度异质性。特别是,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。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.01.010

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