230606 文献精读-Spatially resolved m

2023-06-11  本文已影响0人  dicklim

Spatially resolved multi-omics single-cell analyses inform mechanisms of immune-dysfunction in pancreatic cancer

空间分辨多组学单细胞分析揭示胰腺癌免疫功能障碍的机制

背景部分

目标

扩展认知,精细描绘

Result

A single cell map of the immune microenvironment in human PDAC

人类PDAC免疫微环境的单细胞图谱

我觉得都这儿就是描绘了一下肿瘤内细胞的一个分布情况。

单细胞测序
细胞间存在明确界限:

空转

细胞学

免疫学评估

结果

进一步验证

CD8 T and NKT cell function is dysregulated in the tumor microenvironment in PDAC

PDAC肿瘤微环境中CD8+ T细胞和NKT细胞功能失调

这儿为了进一步分析CD8+ T细胞的情况。

聚焦分析CD8+ T细胞

GZMK 分子靶点综述
颗粒酶是丝氨酸蛋白酶,由细胞毒性T淋巴细胞和自然杀伤细胞释放的胞质颗粒所分泌。颗粒酶可诱导病毒感染细胞的凋亡,从而杀死它们。人的颗粒酶包括颗粒酶A、颗粒酶B、颗粒酶H、颗粒酶K和颗粒酶M
GNLY:编码颗粒溶素的基因 同用名: LAG2; NKG5; LAG-2; D2S69E; TLA519
颗粒溶素(英语:Granulysin,又译为“颗粒溶解素”)
该基因的产物是类皂苷蛋白 (SAPLIP) 家族的成员,位于 T 细胞的细胞毒性颗粒中,在抗原刺激时释放。这种蛋白质存在于细胞毒性 T 淋巴细胞和自然杀伤细胞的细胞毒性颗粒中,对结核分枝杆菌和其他生物体具有抗菌活性。已经鉴定出编码不同亚型的选择性剪接转录物变体。
GZMB 分子靶点综述
颗粒酶B(GranzymeB)是一种丝氨酸蛋白酶,最常见于细胞毒性淋巴细胞(CTLs)和自然杀伤细胞(NK细胞)颗粒中。由这些细胞分泌的GranzymeB和穿孔蛋白一起作用介导靶细胞的凋亡。最近,人们发现许多非细胞毒性细胞从嗜碱性粒细胞、肥大细胞到平滑肌细胞也可产生GranzymeB。GranzymeB通过刺激细胞因子的释放参与诱导炎症,同样也参与细胞外基质重塑。升高的GranzymeB水平与许多自身免疫性疾病、一些皮肤病和1型糖尿病有关。
IFNG 分子靶点综述
IFN-γ主要由Th1型细胞产生,属于II型细胞因子中干扰素家族中的一员,是一类分泌型糖蛋白,由143个氨基酸组成,相对分子质量是16942。IFN-γ主要由活化的T细胞和NK细胞产生,具有调节机体免疫状态,介导细胞免疫,加强受体介导的吞噬功能,增强巨噬细胞和中性粒细胞的杀伤活性,具有抗病毒感染及抗肿瘤等生物学活性。
PRF1(穿孔素 1)功能概要
该基因编码的蛋白质与在免疫中很重要的补体成分 C9 具有结构相似性。这种蛋白质形成膜孔,允许释放颗粒酶和随后的靶细胞细胞溶解。孔的形成是发生在靶细胞的质膜中还是发生在靶细胞内的内体膜中尚有争议。该基因的突变与多种人类疾病相关,包括糖尿病、多发性硬化症、淋巴瘤、自身免疫性淋巴组织增生综合征 (ALPS) 、再生障碍性贫血和家族性噬血细胞性淋巴组织细胞增多症 2 型 (FHL2) ,这是一种罕见且致命的儿童早期常染色体隐性遗传病.

观察结果,non Tumor vs Tumor

细胞层面差异基因分析

这种T细胞分群存在什么样的进化趋势?

验证

PDAC & LUAD

程序性细胞死亡蛋白 1 (PDCD1) (其实就是PD-1)
是一种在活化 T 细胞中表达的免疫抑制受体;它参与 T 细胞功能的调节,包括效应 CD8+ T 细胞的功能。此外,该蛋白还能促进 CD4+ T 细胞分化为 T 调节细胞。 PDCD1 在包括黑色素瘤在内的多种肿瘤中表达,并已证明在抗肿瘤免疫中发挥作用。此外,这种蛋白质已被证明参与了自身免疫的防御,然而,它也有助于抑制有效的抗肿瘤和抗微生物免疫。
CTLA4 分子靶点综述
细胞毒性 T 淋巴细胞相关蛋白 4 (CTLA-4),又名 CD152,是免疫球蛋白超家族中的成员,在辅助型 T 细胞表面表达。 CTLA-4 类似于 T 细胞的共刺激蛋白 CD28,它们都结合 CD80 和 CD86。CTLA-4 传递抑制信号给 T 细胞,而 CD28 则传 递刺激信号。CTLA-4 可作为免疫检查点发挥功能、下调免疫系统、当结合抗原递呈细胞表面的 CD80 或 CD86 时作为“关 闭”开关。细胞内的 CTLA-4 同样存在于调节性 T 细胞中,对它们的功能发挥是重要的。该基因突变与胰岛素依赖型糖尿病、甲状腺机能亢进、桥本甲状腺炎、乳糜泻、系统性红斑狼疮、甲状腺相关眼病、 原发性胆汁性肝硬化和其它自身免疫性疾病有关。CTLA-4 基因的多态性与自身免疫性疾病如自身免疫性甲状腺疾病和多 发性硬化症有关,但这种关联性通常较弱。在系统性红斑狼疮中,人们发现可溶性 CTLA-4 的剪接变异体异常产生,且存 在于患有该病的患者血清中。

聚焦NKT

T细胞免疫球蛋白和ITIM结构域(TIGIT) 是一种在淋巴细胞上表达的抑制性受体,最近作为癌症免疫治疗的主要新兴靶点受到广泛关注。
CCL5 分子靶点综述
趋化因子配体5(CCL5),又名RANTES,是一种趋化细胞因子。它可趋化T细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞,在招募白细胞到炎症位点发挥着积极的作用。在T细胞释放的细胞因子如IL-2和IFN-γ的帮助下,CCL5可诱导某些自然杀伤细胞(NK)增殖和活化形成CC趋化因子活化的杀伤(CHAK)细胞。CCL5也是一种由CD8+T细胞释放的HIV抑制因子。最近,研究者正在开发完善乳酸菌体内产生CCL5的方案,以期其成为抑制HIV进入的局部杀菌剂。

图片.png

TME中的NKT不成熟
有趣的是,IRF8,一种已知对NK细胞功能成熟至关重要的转录因子,在非肿瘤区域的NKT细胞中表达水平更高(图3C),表明在TME中,NKT细胞在功能上仍不成熟。

图片.png

全身循环中NKT的情况

肿瘤细胞的一个空间情况

Tumor-infiltrating CD4 T cells have an exceptionally dysfunctional phenotype in pancreatic cancer

肿瘤滤过性CD4 T细胞在癌症中具有异常的功能异常表型

注: 前文讲了中的免疫图景,讲了CD 8和NKT,现在开始讲CD 4了?

FNG 分子靶点综述
IFN-γ主要由Th1型细胞产生,属于II型细胞因子中干扰素家族中的一员,是一类分泌型糖蛋白,由143个氨基酸组成,相对分子质量是16942。IFN-γ主要由活化的T细胞和NK细胞产生,具有调节机体免疫状态,介导细胞免疫,加强受体介导的吞噬功能,增强巨噬细胞和中性粒细胞的杀伤活性,具有抗病毒感染及抗肿瘤等生物学活性。

一些观察结果

验证

PDAC vs LUAD

B lymphocytes in the pancreatic cancer microenvironment exhibit a regulatory, immunosuppressive phenotype

胰腺癌症微环境中的B淋巴细胞表现出调节性免疫抑制表型

注: 接着做B细胞

整体分布
B细胞似乎分散在整个PDAC TME中,但在肿瘤上皮细胞附近减少(图E)。

图片.png

分类

分析细胞间作用情况

Myeloid cells in the PDAC TME are largely skewed towards tumor-promoting subsets

PDAC TME中的髓细胞在很大程度上偏向于肿瘤促进亚群

注: 接着做髓系细胞

分类

MARCO是巨噬细胞表面的一种清道夫受体(scavenger receptor,SR)。. SR受体家族包含许多受体,大量的研究集中在心血管疾病中SR受体的模式识别功能,而对癌症中的SR受体的作用知之甚少。. 此前已有研究表明,在实体瘤小鼠模型中,使用MARCO抗体可以逆转TAM的免疫抑制作用,并减少肿瘤的进展。

图片.png

验证巨噬细胞

验证单核细胞

PDAC vs LUAD

Tumor-infiltrating dendritic cells in PDAC have a dysfunctional phenotype with traits of impaired cross-presentation capability

PDAC中的肿瘤浸润性树突状细胞具有功能失调的表型,其交叉呈递能力受损

注: 接着做DC细胞,快做完了呜呜呜呜。

分类

验证

PDAC vs LUAD

The spatial composition of the immune microenvironment in PDAC and its interrelation with regional epithelial transcriptional states

PDAC免疫微环境的空间组成及其与区域上皮转录状态的相关性

注: 终于到我心心念念的空转力!好读完感觉是集中吐槽的一个Section

小目标

为了进一步研究PDAC中免疫细胞亚型的空间分布及其与恶性上皮细胞的关系,我们对组织切片进行了空间转录组学研究。

分析图像

注: 这儿想说几句,这个区域肿瘤实在是太小了,小的离谱。其次直接把单细胞那么多个类都map过来,出来的结果就很搞,这个就花的不谈,根本感觉看不出太多有用的信息。不知道一共做了几张空转,如果就这一张,感觉没啥意思。

瘤内异质性

cell-cell 交互

Composition of the immune microenvironment and its association with PDAC patient prognosis

免疫微环境的组成及其与PDAC患者预后的关系

目的和干了啥

结果:生存

结果:免疫细胞

进一步验证mfIHC结果(这儿就是上公共数据看看生存合不合前面的marker相符)

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