芯周刊·第13期 | 上海交通大學(xué)唐玉杰/夏強(qiáng)利用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組揭示肝母細(xì)胞瘤的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和發(fā)育軌跡

01

上海交通大學(xué)唐玉杰/夏強(qiáng)利用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組揭示肝母細(xì)胞瘤的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和發(fā)育軌跡

肝母細(xì)胞瘤(Hepatoblastoma, HB)是最常見的小兒肝癌橡羞,通常發(fā)生在3歲以下的兒童中率拒,表明其可能起源于產(chǎn)前或非常早期產(chǎn)后肝組織的肝臟祖細(xì)胞芳悲。腫瘤組織的基因組分析發(fā)現(xiàn)基因組相關(guān)變異比較單一,大隊(duì)列轉(zhuǎn)錄組研究將預(yù)后較差的HB分成了3個(gè)亞型“hepatocytic”/“hepatocyte”/C1, “mesenchymal”/C2B和“l(fā)iver progenitor”/“proliferative”/C2A幻捏,但是細(xì)胞組成和層次結(jié)構(gòu)以及每個(gè)HB亞型的細(xì)胞發(fā)育狀態(tài)和軌跡仍不清楚凡资。

本文利用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序?qū)?名HB患者的腫瘤和遠(yuǎn)端肝組織樣品進(jìn)行分析幽七,并收集了95例病人和經(jīng)過100例新輔助治療的病人的組織及逆行bulk轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,利用反卷積分析將單細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組譜與HB隊(duì)列的新輔助化學(xué)療法治療后的HB隊(duì)列轉(zhuǎn)錄組相結(jié)合离福,建立了早期人肝實(shí)質(zhì)發(fā)育的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜杖狼,單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析鑒定了具有相同轉(zhuǎn)錄組特征的不同腫瘤細(xì)胞亞型:HB1祖細(xì)胞樣/HB2間充質(zhì)樣/HB3肝細(xì)胞樣,并且發(fā)現(xiàn)高強(qiáng)度的HB1祖細(xì)胞樣亞型與患者的不良預(yù)后強(qiáng)相關(guān)术徊,并基于其細(xì)胞組成建立了有效的HB亞型本刽,進(jìn)一步揭示了HB腫瘤細(xì)胞層次結(jié)構(gòu)不僅與經(jīng)典的癌癥干細(xì)胞(cancer stem cell, CSC)模型相吻合,而且還反映了早期人類肝實(shí)質(zhì)發(fā)育赠涮。此外子寓,F(xiàn)ACT抑制可能破壞HB中MYC和SSRP1之間的致癌正反饋循環(huán),可作為一種針對(duì)CSC樣HB1-Pro-like1亞群及其相關(guān)的高風(fēng)險(xiǎn)Pro-like1亞型HB的表觀遺傳靶向治療策略笋除。

02

非常規(guī)T細(xì)胞的淋巴遷移促進(jìn)了不同淋巴結(jié)中的部位特異性免疫

淋巴結(jié)(LNs)遍布機(jī)體全身斜友,包含各種免疫細(xì)胞,能夠有效啟動(dòng)病原體特異性的適應(yīng)性免疫反應(yīng)垃它,其可以將淋巴管中來自外周組織的信息進(jìn)行整合塑造適應(yīng)不同外周組織的免疫反應(yīng)鲜屏,引流淋巴結(jié)(dLN)中的免疫反應(yīng)需要平衡針對(duì)病原體的炎癥反應(yīng)和抗原烹看,受到攜帶組織信息的免疫細(xì)胞的調(diào)節(jié),其他免疫細(xì)胞和調(diào)控部位特異性免疫反應(yīng)還不清楚洛史,并且非常規(guī)T細(xì)胞(UTCs)的組織特異性分布模式在連接組織免疫和LN功能方面的作用也不清楚惯殊。

本文研究者首先分離小鼠不同部位的淋巴結(jié),對(duì)淋巴結(jié)進(jìn)行刺激后檢測(cè)細(xì)胞因子的反應(yīng)也殖,發(fā)現(xiàn)信號(hào)較強(qiáng)的細(xì)胞因子雖然有不同土思,但主要貢獻(xiàn)者都是UTCs,表明這些次級(jí)淋巴器官之間不同的UTC驅(qū)動(dòng)的免疫反應(yīng)是基于LNs和臟器之間UTC的不同細(xì)胞組成忆嗜。然后作者利用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組對(duì)不同LNs種的UTC進(jìn)行研究己儒,發(fā)現(xiàn)Sell(CD26L)將細(xì)胞分成了兩大類,其中循環(huán)的CD62L+的UTC在所有LN中特征相似捆毫,而非循環(huán)的CD62L-的細(xì)胞的特征性組成和轉(zhuǎn)錄圖譜在引流不同組織的LN中有所不同闪湾,進(jìn)一步采用LNs移植和FTY720等方法證明了UTC會(huì)通過淋巴持續(xù)遷移到組織引流的LNs,并產(chǎn)生特征性的和不同的免疫反應(yīng)绩卤,后續(xù)的共聚焦顯微鏡集合單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和流式實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了sdLN種Th17極化的UTCs在感染后形成了功能單元途样,并且其在不同的LNs中組成的差異性建立了組織特征性的、特定部位的免疫反應(yīng)省艳,從而將組織免疫與LN功能聯(lián)系起來娘纷。

UTCs的淋巴遷移是決定不同LNs中特定部位免疫力的關(guān)鍵因素,該研究對(duì)疫苗接種策略和免疫治療方法具有重大意義跋炕。

03

人腦癲癇病灶中的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)和表面表位檢測(cè)確定促炎癥的信號(hào)傳遞

癲癇(復(fù)發(fā)性無因癲癇)十分常見赖晶,但目前對(duì)于其發(fā)病機(jī)制尚不清楚》茫抗驚厥藥物是目前的一線治療方法遏插,但是三分之一的患者患有藥物難治性癲癇(DRE)。目前只有切除性癲癇手術(shù)纠修,即切除部分引起癲癇的腦組織胳嘲,才能提供治愈方法。因此扣草,深入研究癲癇的發(fā)病機(jī)制是十分重要的了牛。

研究者做出假設(shè),不適當(dāng)?shù)拇傺讬C(jī)制可能是人類患者的難治性癲癇(對(duì)抗癲癇藥物無反應(yīng)性)的發(fā)病機(jī)制辰妙。通過單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組和表位的索引測(cè)序(CITE-seq)鹰祸,揭示手術(shù)切除的癲癇病變組織的免疫轉(zhuǎn)錄組。本研究揭示了一種促炎微環(huán)境密浑,包括小膠質(zhì)細(xì)胞的廣泛激活和其他促炎免疫細(xì)胞的浸潤(rùn)蛙婴。配體-受體(LR)相互作用組分析提供了小膠質(zhì)細(xì)胞和T細(xì)胞之間的潛在浸潤(rùn)機(jī)制和直接的物理相互作用的證據(jù),從而驗(yàn)證了上述發(fā)現(xiàn)尔破。

總之街图,這些數(shù)據(jù)提供了對(duì)癲癇組織中的免疫微環(huán)境的理解浇衬,并且可能為DRE和一些其他神經(jīng)炎癥疾病的介入治療提供指導(dǎo)。

04

單細(xì)胞術(shù)挖掘及驗(yàn)證 | NRG4通過調(diào)控肝臟微環(huán)境來抑制非酒精性脂肪肝誘導(dǎo)的肝癌發(fā)展

脂肪肝是肝臟病變的早期階段餐济,進(jìn)一步會(huì)發(fā)展成非酒精性脂肪肝(NASH)耘擂、肝硬化及肝癌,NASH患者的慢性損傷會(huì)顯著增加肝硬化和肝癌等晚期肝病的風(fēng)險(xiǎn)颤介,但約有40%-50%的NASH患者在發(fā)展為HCC時(shí)并沒有肝硬化梳星,表明NASH誘導(dǎo)的HCC就有其特異的病理生理學(xué)因素赞赖。

本研究基于2019年的單細(xì)胞RNA測(cè)序數(shù)據(jù)對(duì)健康小鼠和非酒精性脂肪肝小鼠的肝臟非實(shí)質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行了分析滚朵,揭示了NASH肝臟的單細(xì)胞圖譜,其中巨噬細(xì)胞是占比最大的免疫細(xì)胞群前域,對(duì)巨噬細(xì)胞進(jìn)行亞型分析獲得了5個(gè)亞群辕近,找到了一群來自NASH的巨噬細(xì)胞,稱之為NASH相關(guān)的巨噬細(xì)胞(NAMs匿垄,Marker:Trem2移宅,Apoe,C1qa和Gpnmb)椿疗,進(jìn)一步通過骨髓移植和流式分析表明NAMs主要來源于骨髓源性的單核細(xì)胞漏峰,與腫瘤相關(guān)的巨噬細(xì)胞相像;并基于單細(xì)胞數(shù)據(jù)也驗(yàn)證了TGFβ信號(hào)誘導(dǎo)的非酒精性脂肪肝中巨噬細(xì)胞的生成届榄;另外NASH組織中CD8+T細(xì)胞耗竭的現(xiàn)象也提示了Trem2+Mac和耗竭型CD8+T細(xì)胞促進(jìn)NASH小鼠進(jìn)一步發(fā)展未HCC浅乔,NRG4是一種脂肪組織富集的內(nèi)分泌因子,能減輕壓力誘導(dǎo)的肝損傷和飲食誘導(dǎo)的非酒精性脂肪肝铝条,也有研究表明NRG4可調(diào)控腸道炎癥中巨噬細(xì)胞的存活和功能靖苇,但在NASH中還沒有相關(guān)研究。此作者對(duì)NRG4敲除小鼠和野生型小鼠進(jìn)行bulk RNA-seq班缰,發(fā)現(xiàn)NRG4的敲除上調(diào)了NAMs和T細(xì)胞耗竭相關(guān)基因的表達(dá)贤壁,下調(diào)了脂質(zhì)代謝,底物氧化和甾體激素合成相關(guān)基因埠忘,對(duì)其進(jìn)行DEN或NASH誘導(dǎo)喂養(yǎng)脾拆,發(fā)現(xiàn)NRG4敲除誘導(dǎo)的腫瘤數(shù)量增加了2.6倍,進(jìn)行過表達(dá)后明顯減少了肝臟腫瘤符合莹妒,表明NRG4在NASH相關(guān)的HCC中扮演了激素樣的腫瘤抑制作用名船。

研究組構(gòu)建了NRG4人員重組融合蛋白對(duì)NASH-HCC進(jìn)行治療能夠嫻熟降低腫瘤數(shù)量,提高存活率动羽,聯(lián)用PDL1抗體聯(lián)用不僅沒有促進(jìn)作用包帚,反而抑制了hNRG4-Fc的腫瘤抑制作用。該研究從肝臟微環(huán)境解析了NASH-HCC分發(fā)病機(jī)制及治療靶點(diǎn)运吓。

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