2024年7月11日,百奧智匯創(chuàng)始人笨篷、科學(xué)顧問,北京大學(xué)生物醫(yī)學(xué)前沿創(chuàng)新中心(BIOPIC)張澤民院士課題組在National Science Review發(fā)表了題為Pan-cancer integrative analyses dissect the remodeling of endothelial cells in human cancers的研究論文。該項(xiàng)研究整合了來自19種癌癥類型的575名患者的公共單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)几莽,系統(tǒng)性揭示了腫瘤內(nèi)皮細(xì)胞的組成和功能異質(zhì)性,從不同組織和癌癥類型的角度深入解析了內(nèi)皮細(xì)胞在腫瘤中的功能狀態(tài)轉(zhuǎn)變神郊,發(fā)現(xiàn)了CXCR4+?tip cell和SELE+?veins分別具有代表性的促血管生成和促炎表型肴裙,闡明了它們與抗血管生成治療和免疫檢查點(diǎn)治療響應(yīng)程度的不同關(guān)聯(lián),為精準(zhǔn)干預(yù)腫瘤血管系統(tǒng)提供了新的思路(圖1)涌乳。
腫瘤免疫療法在近些年取得了矚目的成就蜻懦,張澤民院士課題組前期的研究揭示了多種免疫細(xì)胞的癌種異質(zhì)性以及與治療響應(yīng)的密切聯(lián)系。腫瘤微環(huán)境中的非免疫細(xì)胞爷怀,尤其是內(nèi)皮細(xì)胞在腫瘤發(fā)生阻肩、發(fā)展和轉(zhuǎn)移等環(huán)節(jié)發(fā)揮著重要的功能作用。目前运授,抗血管生成療法主要靶向腫瘤內(nèi)皮細(xì)胞烤惊,抑制新生血管,從而限制癌細(xì)胞生存所需的氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等吁朦,但是其在不同癌癥類型的不同患者中效果有限且差異較大柒室。本研究通過收集大規(guī)模單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù),克服了腫瘤內(nèi)皮細(xì)胞比例低逗宜、組織和癌種異質(zhì)性大等難點(diǎn)雄右,首次在泛癌種水平對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的亞型以及對(duì)應(yīng)的分子表型和功能狀態(tài)進(jìn)行了詳細(xì)的刻畫。此外纺讲,本研究系統(tǒng)性闡述了不同癌種擂仍、不同組織來源的內(nèi)皮細(xì)胞的固有轉(zhuǎn)錄組特征,并在此基礎(chǔ)上熬甚,識(shí)別了泛癌種統(tǒng)一逢渔、跨內(nèi)皮細(xì)胞譜系保守的腫瘤相關(guān)內(nèi)皮細(xì)胞的共有特征,為特異靶向腫瘤內(nèi)皮細(xì)胞提供了新的思路乡括。
研究重點(diǎn)發(fā)現(xiàn)了兩群在組織分布和功能特性上處于極化狀態(tài)的內(nèi)皮細(xì)胞亞類:CXCR4+?tip cell和SELE+?veins肃廓。兩群細(xì)胞分別表現(xiàn)出突出的促血管生成和促炎狀態(tài),并具有各自獨(dú)特的空間定位特征诲泌。其中CXCR4+?tip cell傾向于富集在腫瘤細(xì)胞周圍并且在腫瘤組織中特異富集盲赊,而SELE+?veins周圍存在更多的T細(xì)胞浸潤(rùn)卻在腫瘤組織中相對(duì)缺失。尤為重要的是敷扫,根據(jù)大規(guī)模臨床試驗(yàn)中不同癌種對(duì)抗血管生成療法的響應(yīng)程度哀蘑,我們觀察到CXCR4+?tip cell占比高的癌癥類型更能響應(yīng)抗血管生成療法,而SELE+?veins相對(duì)富集的癌種表現(xiàn)出較低的響應(yīng)水平。相反递礼,在免疫治療中惨险,SELE+?veins比例更高的癌種響應(yīng)程度更高,而CXCR4+?tip cell富集的癌癥類型傾向于低水平應(yīng)答脊髓。
綜上所述辫愉,該研究不僅揭示了腫瘤內(nèi)皮細(xì)胞突出的異質(zhì)性,也說明了癌癥患者的腫瘤內(nèi)皮細(xì)胞異質(zhì)性影響了他們對(duì)不同治療方式的響應(yīng)程度将硝。這一工作為未來開發(fā)精準(zhǔn)抗血管生成療法提供了理論基礎(chǔ)恭朗,同時(shí)為探索相關(guān)聯(lián)合治療策略提供了數(shù)據(jù)支持。
北京大學(xué)BIOPIC/生命科學(xué)學(xué)院博士生李金虎和北京大學(xué)BIOPIC副研究員王東方為該論文的并列第一作者依疼,北京大學(xué)BIOPIC張澤民院士痰腮、王東方副研究員為該論文的共同通訊作者。研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃律罢,國(guó)家自然科學(xué)基金和北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)的資助膀值。
論文鏈接:
https://academic.oup.com/nsr/advance-article/doi/10.1093/nsr/nwae231/7712496
張澤民,北京大學(xué)生物醫(yī)學(xué)前沿創(chuàng)新中心主任误辑,北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院終身講席教授沧踏,北大-清華生命科學(xué)聯(lián)合中心高級(jí)研究員,長(zhǎng)江學(xué)者巾钉,中國(guó)科學(xué)院院士翘狱。張澤民博士的學(xué)術(shù)經(jīng)歷包括南開大學(xué)、CUSBEA項(xiàng)目(中美生物化學(xué)聯(lián)合招生項(xiàng)目)砰苍、美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)和加州大學(xué)舊金山分校潦匈。在 2014 年加入北大以前就任基因泰克/ 羅氏公司(Genentech/Roche)16余年,負(fù)責(zé)生物信息學(xué)和癌癥基因組學(xué)研究赚导,挖掘抗癌靶點(diǎn)茬缩。張澤民課題組致力于用前沿的生物信息和基因組學(xué)來解決癌癥生物學(xué)中的核心問題,專注于研究腫瘤微環(huán)境的底層特征吼旧,發(fā)現(xiàn)了腫瘤在微環(huán)境水平的異質(zhì)性和潛在規(guī)律凰锡,推進(jìn)其在藥物療效預(yù)測(cè)和靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)中的應(yīng)用。張澤民課題組的研究成果曾獲得北京市自然科學(xué)一等獎(jiǎng)黍少、中國(guó)生命科學(xué)十大進(jìn)展寡夹、中國(guó)生物信息十大進(jìn)展(多次)处面。他也是幾個(gè)國(guó)際頂尖雜志的編委厂置,包括Cell, Cancer Cell, Cancer Discovery和Cell Research。
張澤民課題組目前主要的研究方向包括:(1)研究腫瘤微環(huán)境特別是腫瘤浸潤(rùn)免疫細(xì)胞的精確組成魂角、相互作用以及功能狀態(tài)昵济,并鑒定影響這些細(xì)胞功能的調(diào)控基因;(2)研究腫瘤微環(huán)境的異質(zhì)性、及其對(duì)癌癥病人治療的影響访忿;(3)開發(fā)原創(chuàng)的生物信息學(xué)工具和數(shù)據(jù)庫瞧栗,來進(jìn)行大數(shù)據(jù)的整合、分析和可視化海铆。
本文來源:北京大學(xué)生物醫(yī)學(xué)前沿創(chuàng)新中心