北大團隊等解析腫瘤轉移灶免疫細胞特征

　　3月17日，《癌癥·細胞》刊發北京大學教授張澤民及任仙文聯合首都醫科大學附屬北京世紀壇醫院教授彭吉潤最新成果文章，研究團隊基于結直腸癌肝轉移臨床患者對腫瘤轉移灶對免疫細胞特征進行了深入刻畫。

不同免疫細胞的表型會在不同程度上受到癌癥細胞和器官微環境的影響。（研究團隊供圖）

　　雖然腫瘤免疫療法已在多種癌癥類型中顯示成效，但肝轉移患者則對免疫療法具有抵抗性。因此，深入探索腫瘤轉移灶的免疫細胞特征，特別是解析結直腸癌肝轉移患者的臨床免疫特征對于理解腫瘤轉移過程中的免疫調控機制以及發現針對腫瘤轉移患者的潛在藥物靶點具有重要意義。

　　“目前，腫瘤微環境特征與癌癥免疫療法已經建立起密切聯系，然而不同腫瘤之間微環境的異同及其影響因素卻仍在早起探索階段。其差異是由器官微環境造成？還是由腫瘤細胞特征造成？亦或是兩者協同作用？”張澤民告訴《中國科學報》，這些問題在單一癌種單一器官類型難以回答，而該團隊所研究的結直腸癌肝轉移標本能夠為回答這些問題提供思路。

　　由于臨床樣本的稀缺性和取樣的復雜性，該課題歷時5年，收集了超過17例結直腸癌患者的100余例配對臨床樣本，并進行單細胞轉錄組測序實驗。

　　同時，研究者對實驗室已建立的原發肝癌和原發結直腸癌患者的單細胞轉錄的數據進行回顧性分析，并與該研究中新產生的結直腸癌肝轉移數據進行系統比較。

　　基于珍貴的臨床數據，結合實驗室開創的特殊生物信息學分析方法，研究者首次對腫瘤轉移灶中對免疫細胞表型進行歸類，揭示了腫瘤內在因素與器官類型因素對腫瘤轉移灶浸潤的免疫細胞的影響。

　　利用實驗室開創的PhenoAligner方法，研究者首先揭示了免疫細胞表型的不同影響因素。其中，肥大細胞的表型主要受腫瘤內在特征影響，而樹突狀細胞與自然殺傷細胞則主要受器官類型微環境的影響，而其他細胞類型則受多種因素影響。

　　因此，研究者從單細胞數據所揭示的多種細胞亞型來進行解析。對于T細胞亞型，該團隊之前的研究工作所強調的腫瘤中富集的耗竭性T細胞、I型輔助性T細胞以及調節性T細胞均主要受腫瘤本身的影響，該影響進一步被報道通過T細胞受體進行關聯。

　　對于髓系細胞亞群，團隊之前所強調的高表達SPP1（骨橋蛋白）的巨噬細胞也主要受腫瘤內在因素影響，同時該研究揭示了該類細胞的促轉移表型，強調了針對該類細胞設計藥物靶點的重要性。此外，研究者在腫瘤轉移灶發現兩種狀態的樹突狀細胞，分別受腫瘤本身和器官類型的影響較大，揭示了不同樹突狀細胞在腫瘤中的不同作用。

　　任仙文表示，PhenoAligner是研究過程中針對該類特殊數據所設計的特殊生物信息學方法。該方法充分利用了患者自身的配對組織，包括原發灶的癌組織和癌旁組織、轉移灶的癌組織和癌旁組織、外周血、淋巴結等，在每位患者自身內部進行比較，大大降低了基于臨床樣本及臨床數據進行研究時所存在的腫瘤內細胞類型多但是患者個體間狀態差異大的問題。該方法或可為其他相關研究提供數據分析思路。

　　該研究得到北京市科委、國家自然科學基金、國家重點研發計劃、北京未來基因診斷高精尖創新中心的支持和資助。