JIC｜单细胞转录组测序揭示神经母细胞瘤免疫抑制性微环境( 二 )

随后，研究人员对10例神经母细胞瘤患者（其中初诊和复发患者各5例，伴或不伴有MYCN基因扩增患者各5例）的活检样本进行分析，这些样本共包含了20296个细胞。除了PHOX2B+、GATA3+肿瘤细胞和内皮细胞外，聚类分析还发现了CD68+巨噬细胞（包含四个亚型）， CD3D+T细胞， NKG7+NK细胞， MS4A1+B细胞， CD1C+树突细胞， CD14+髓系细胞， CD14int+FCGR3A+非传统髓系细胞，以及S100A8+S100A9+FCGR3B+髓源抑制性细胞（MDSC），其中MDSC细胞同时还上调了中性粒细胞以及PMN-MDSC的标记基因。
和小鼠的分析结果相近的是， CD68+APOE+巨噬细胞同样与M2巨噬细胞的基因表达相似，且不同巨噬细胞亚型之间存在非常显著的基因表达差异。运用scVelo工具对巨噬细胞的转化轨迹进行分析后，研究人员还发现， APOE+CSF1Rmed与APOE+CSF1Rlow均来自于APOE+CSF1R+巨噬细胞。而对于MDSC细胞，统计结果显示这种细胞的占比在伴有MYCN基因扩增和复发病例中的比例更高，说明MDSC可能与神经母细胞瘤的复发和晚期疾病相关。

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UMAP图显示神经母细胞瘤患者样本中单细胞聚类结果和微环境细胞组成
在获取了小鼠模型和神经母细胞瘤患者样本的分析结果后，研究人员接下来对两个物种的数据进行了更详细的对比。结果显示小鼠和人的多种细胞存在基因表达的极大重合，甚至包括MDSC细胞，但两个物种的巨噬细胞的亚型关系则更复杂，说明巨噬细胞可能存在与物种相关的特定基因表达模式。此外，由于患者中肿瘤浸润T细胞普遍上调了免疫抑制受体（包括LAG3 ， TIGIT ， CTLA4 ， HAVCR2/TIM3和PDCD1/PD-L1）的表达，研究人员推测MDSC的存在可能是造成T细胞活性抑制的原因。为了验证这一猜想，研究人员将从野生型小鼠中提取并激活的T细胞与从神经母细胞瘤模型小鼠中提取的PMN-MDSC（CD45+CD11b+Ly6G+Ly6Clow）或M-MDSC（CD45+CD11b+Ly6G-Ly6Chigh）细胞一同孵化，发现CD4+T细胞和CD8+T细胞的增殖被显著抑制。这证实了MDSC对T细胞的抑制作用，同时提示了在神经母细胞瘤的人类样本中， MDSC细胞可能会发挥相似的功能。

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小鼠模型中PMN-MDSC和M-MDSC抑制T细胞增殖的功能验证
总的来说，这一研究运用单细胞RNA测序，结合免疫组化、流式细胞以及功能验证实验，对小鼠和人的神经母细胞瘤微环境组成做了非常详尽的分析。由于研究人员并未像传统实验一样，对RNA测序的样本进行事先筛选，聚类分析的结果代表了所有肿瘤微环境中可能存在的细胞类型，并能精确还原不同细胞在微环境中所占的比例。通过对不同细胞基因表达的描述，以及对巨噬细胞和MDSC细胞功能的着重特写，这项研究为将来神经母细胞瘤的针对性治疗提供了新的方向。
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