課題設計及主要結論

2月5日，北京大學生物醫學前沿創新中心、北京未來基因診斷高精尖創新中心張澤民課題組聯合北京大學腫瘤醫院步召德課題組和季加孚課題組，在《細胞》期刊發表研究論文。該研究在單細胞水平對15個(ge) 癌種內(nei) 腫瘤浸潤髓係細胞進行了係統性的刻畫，比較了肥大細胞、樹突狀細胞以及腫瘤相關(guan) 巨噬細胞在不同癌種內(nei) 的特性，為(wei) 靶向不同癌種內(nei) 髓係細胞的免疫治療提供了重要依據。

“本項研究首次通過泛癌分析刻畫了腫瘤浸潤髓係細胞在不同癌種內(nei) 的特征圖譜，並係統性地對比了各類髓係細胞類群在不同癌種內(nei) 組成和功能上的差異。”通訊作者之一張澤民告訴《中國科學報》。

他認為(wei) ，此項國際領先的開創性工作，可為(wei) 人們(men) 進一步研究髓係細胞類群功能影響，以及開發新的靶向髓係細胞的免疫療法提供新的思路。研究為(wei) 在鼻咽癌中開展靶向肥大細胞的免疫療法提供了全新思路；為(wei) LAMP3⁺樹突狀細胞的潛在來源及其在腫瘤免疫中發揮的功能提供了依據；並為(wei) 後續開發特異性靶向不同癌種內(nei) 腫瘤相關(guan) 巨噬細胞的免疫療法奠定了基礎。

研究者主要有三大發現。其一是肥大細胞在多癌種內(nei) 呈現不同的功能狀態；其二，激活態的LAMP3⁺樹突狀細胞廣泛存在於(yu) 多種腫瘤內(nei) ；其三，腫瘤相關(guan) 巨噬細胞在不同癌種內(nei) 存在高度異質性。

腫瘤具有複雜的生態係統。癌細胞通過與(yu) 多種其他類型的細胞（如免疫細胞）相互作用形成複雜的細胞調控網絡。除淋巴細胞外，髓係細胞也是腫瘤浸潤免疫細胞的重要組成成分之一，它在調節腫瘤炎症反應以及血管生成等方麵發揮著重要作用，因而成為(wei) 臨(lin) 床研究中癌症治療的又一熱門靶細胞。

盡管單細胞轉錄組測序技術已經被廣泛應用於(yu) 刻畫腫瘤浸潤免疫細胞特征，並在特定癌種內(nei) 鑒定出新的髓係細胞類群，但是這些新鑒定的髓係細胞類群是否廣泛存在於(yu) 各類腫瘤內(nei) 部目前仍不可知。

因此，研究者通過整合實驗室自己產(chan) 出的單細胞轉錄組測序數據及已發表的公共數據，構建了15個(ge) 癌種內(nei) 的髓係細胞圖譜，並係統性地比較了各髓係細胞類群在不同癌種間組成、發育及功能上的異同。

在對比各類髓係細胞類群在不同癌種內(nei) 的分布和功能特征後，研究人員發現鼻咽癌腫瘤浸潤的肥大細胞中TNF+/VEGFA+細胞比例明顯高於(yu) 其他癌種，提示鼻咽癌腫瘤中浸潤的肥大細胞可能具有更強的抗腫瘤特性，相應的臨(lin) 床生存分析進一步支持了這一結論。

隨後，通過細胞間相互作用網絡分析，研究人員推測鼻咽癌腫瘤內(nei) 部富集的IL1B+巨噬細胞可以通過IL1B-ADRB2間的相互作用誘導肥大細胞的抗腫瘤特性。

研究人員發現此前在肝癌腫瘤內(nei) 報道的一類新的成熟態LAMP3+樹突狀細胞廣泛存在於(yu) 15個(ge) 癌種中，且這類細胞可以根據其發育起源進一步細致地刻畫其轉錄組特征。

通過對比不同癌種內(nei) 髓係細胞亞(ya) 群組成及轉錄組的相似性，研究人員發現巨噬細胞在不同癌腫內(nei) 呈現高度異質性。特別地，盡管不同類型癌症中均存在與(yu) 腫瘤患者較差預後相關(guan) 的促血管生成巨噬細胞類群，但其在不同癌種內(nei) 呈現不同的特征標記基因。。這一結果表明靶向腫瘤相關(guan) 巨噬細胞的免疫治療方案尤其需要考慮其在不同癌種內(nei) 的轉錄特異性。

相關(guan) 論文信息：https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.01.010



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