Cell Res:曾木圣/白凡/钟茜合作发现鼻咽癌“上皮-免疫”双重特征蛋白质及其重要生物学功能
2022-02-21 12:47:52 来源: 兰州肿瘤 咨询医生
鼻咽癌(Nasopharyngeal carcinoma, NPC)是一种跟遗传、环境等多因素涉及的恶性,在中的国南方、东南亚等地区发病率较高。由于在现状广西地区鼻咽癌发病率远高于全国平均水平,因此NPC也被称为“广西癌”。
贝克尔-巴尔狂犬病(Epstein-Barr virus,EBV)狂犬病感染是鼻咽癌的主要诱发因素之一,并在其发生成果过程中的反派了重要的角色。以前深入研究多数基于整块分的组织或细胞会系采样,无法精细和简洁的展现出在表面上的表征。尤为对于鼻咽癌在表面上细胞会、EBV和微环境(TME)细胞会之间的电磁场,缺乏进一步系统会的了解到。
针对此科学深入研究问题,复旦大学材料科学学院白凡深入研究员制作团队与中的山大学禁毒外围曾木圣/钟茜制作团队合作,深入研究制作团队使用最新的单细胞会酪氨酸分组人类基因组开发计划高效率(scRNA-seq),为基础大采样性状分组、酪氨酸分组和流行病学数据库,以及流式检测、多重免疫系统会分组化、免疫系统会荧光、CCK-8、ELISPOT、人体内移植瘤、细胞会一上海交通大学等多种科学实验手段,对鼻咽癌微环境进行了进一步系统会的解构深入研究,并鉴别单单一类奇特的“表皮-免疫系统会”双重基本特征细胞会亚集合。
日前,该深入研究以:Single-cell transcriptomic ysis defines the interplay between tumor cells, virus infection, and the microenvironment in nasopharyngeal carcinoma 纪实,在线发表于 Cell Research 杂志。
在这项深入研究岗位中的,深入研究职员首先利用Smart-seq 2×和10×Genomics两种单细胞会酪氨酸分组高效率平台对19个EBV+ NPC高血压的采样(其中的3例有配对转移位分的组织),以及7例非高血压的鼻咽分的组织采样系统设计scRNA-seq高效率,一共捕捉到大有约104,000个单细胞会。
连续性科学实验设计及来自26个采样的有约104000个单细胞会表达出来可知概述
经过深入的数据挖掘比对,深入研究职员在单细胞会水平进一步系统会的描绘了细胞会、EBV、间质和免疫系统会细胞会等的酪氨酸分组图可知。同时,深入研究职员在单细胞会水平揭示了NPC在表面上表征,以及原地和转移位分的组织潜在的播散关联。对EBV性状表达出来图可知基本特征比对表明,EBV潜伏期和硫化期性状可在宿主同一细胞会内一共表达出来。
值得注意的是,深入研究职员通过对单细胞会酪氨酸分组数据库系统设计非负矩阵生物体生成(non-negative matrix factorization,NMF)分析方法二阶其潜在的差异性状程序,鉴定单单一种特殊的细胞会特异的“表皮-免疫系统会”双重基本特征,既细胞会既表达出来经典之作的表皮细胞会圣万(如EpCAM),又表达出来一些免疫系统会圣万(如MHC-II类化学键,吞噬作用性状等)。
深入研究职员进一步为基础免疫系统会分组化和bulk-RNA数据库比对,证实这种双重基本特征的细胞会在鼻咽癌采样中的国际上存在,并且跟较差的流行病学结节病紧密联系。深入研究成果通过体外细胞会系和人体内移植瘤模型等功能科学实验,揭示单单具有该“表皮-免疫系统会”双重基本特征的细胞会展现单单强于的成瘤潜能。
单细胞会水平发掘出鼻咽癌细胞会奇特的“表皮-免疫系统会”双重基本特征亚集合,该亚集合在鼻咽癌采样中的国际上存在并与流行病学较差结节病涉及
再一,深入研究职员通过单细胞会酪氨酸分组比对,进一步描画了鼻咽癌与非鼻咽分的组织免疫系统会微环境中的的T细胞会分集合、酪氨酸长时间和免疫系统会抑制/抗性上述情况,以及髓系细胞会分集合、酪氨酸长时间和发育轨迹。
单细胞会水平描画鼻咽癌与非鼻咽分的组织免疫系统会微环境中的的T细胞会分集合、酪氨酸长时间和免疫系统会抑制/抗性上述情况
通过计算IFN-α 和IFN-γ表达出来平均分,比较来源与非来源细胞会的各类型细胞会IFN平均分差异,深入研究职员发掘出NPC微环境中的主要细胞会类型都有显着高的IFN-α 和IFN-γ平均分,说明这种以下几点干扰素拥护上调密切涉及于NPC微环境中的。这个基本特征在其他中的尚未报导,可能会体现了狂犬病感染与细胞会对微环境的协同制约这一与生俱来。
再一,深入研究职员系统设计scRNA-seq数据库的细胞会特异性标记物,对140例无权放射治疗的鼻咽癌原地分的组织的bulk RNA-seq数据库采样进行二阶,根据这些性状在微环境中的的差异表达出来基本特征,将其分为G1-G5一共5分组亚型。为基础这些数据库采样的登革热流行病学信息,对它们的生存环境结节病关联进行了分分区比对比较。结果表明,该化学键分型分析方法为NPC高血压流行病学结节病发放了一种新的生物标记物。
单细胞会数据库比对开掘新的鼻咽癌免疫系统会微环境结节病分型模型及细胞会与免疫系统会微环境细胞会互作关联比对
之前,通过单细胞会细胞会-免疫系统会微环境互作比对,深入研究职员幸好地发掘出“表皮-免疫系统会”双重基本特征细胞会亚集合对于免疫系统会微环境中的的T细胞会存在更强的免疫系统会抑制和介导功能。流式细胞会科学实验比对证实了鼻咽癌免疫系统会微环境中的表达出来一共抑制化学键受体的浸润T细胞会比例与“表皮-免疫系统会”双重基本特征细胞会存在恰巧涉及性。进一步的一上海交通大学科学实验发掘出双重基本特征细胞会具有抑制CD8+ TILs增生IFN-γ潜能,这可能会是导致浸润T细胞会耗竭的重要原因。
“表皮-免疫系统会”双重基本特征细胞会对于T细胞会具有轻微的抑制和介导功能
综上,该深入研究在单细胞会水平进一步展现出了鼻咽癌微环境细胞会分小分子和EBV表达出来图可知,同时二阶了细胞会、EBV和TME非细胞会之间的互作关联,为深入研究NPC发放了很好的参考资料。特别是,该深入研究发掘出的“表皮-免疫系统会”双重基本特征细胞会亚集合,拓展了对于细胞会表型变化的全新了解到。
据悉,复旦大学生物科技产业一个中心创新外围金善钊博士(已就读)、博士后李若岩(现岗位于大英帝国Sanger Institute)和尉超(现岗位于上海罗纳深入研究中的心),中的山大学禁毒外围陈明远副教授、唐林泉副外科医生为本文前三名作者。中的山大学禁毒外围曾木圣副教授、钟茜副深入研究员,以及复旦大学生物科技产业一个中心创新外围白凡深入研究员为本文一共同点对点作者。哈佛医科Brigham妇女医院Bo Zhao副教授,Benjamin E. Gewurz副教授,以及大英帝国诺森伯兰大学诺森伯兰医科Lawrence S. Young副教授为本深入研究发放了重要范本。该深入研究项目同时得到了国际组织近期研发开发计划、国际组织科技产业重大专项、科研、潮州市近期研发项目,以及潮州市自然科学投资基金等的支持。
值得注意单单处:
Shanzhao Jin , Ruoyan Li, Ming-Yuan Chen, et al.Single-cell transcriptomic ysis defines the interplay between tumor cells, viral infection, and the microenvironment in nasopharyngeal carcinoma.Cell Res. 2020 Sep 8. doi: 10.1038/s41422-020-00402-8.
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