Akoya空間單細(xì)胞蛋白組聯(lián)合單細(xì)胞測序描繪神經(jīng)母細(xì)胞瘤

神經(jīng)母細(xì)胞瘤 (NB) 是一種源自胚胎發(fā)育過程中神經(jīng)嵴的兒科癌癥, 具有廣泛的臨床表現(xiàn)和結(jié)果。這種異質(zhì)性反映在 5 年生存率的巨大差異上，低風(fēng)險(xiǎn)和中風(fēng)險(xiǎn)疾病從 90% 到 95% 到高風(fēng)險(xiǎn)疾病的 40% 到 50% 不等。了解人神經(jīng)母細(xì)胞瘤 (NB) 的完整免疫細(xì)胞組成對于開發(fā)免疫療法至關(guān)重要。
 
瑞典卡羅林斯卡學(xué)院、隆德大學(xué)、斯科訥大學(xué)醫(yī)院和美國哈佛醫(yī)學(xué)院的聯(lián)合研究，對 19 個(gè)人神經(jīng)母細(xì)胞瘤樣本進(jìn)行單細(xì)胞 RNA 測序 (scRNA-seq)，結(jié)合Akoya空間單細(xì)胞蛋白組技術(shù)PhenoCycler(原CODEX超多重免疫熒光)、存活分析結(jié)果和正常胎兒腎上腺數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，提供了一個(gè)全面的免疫細(xì)胞景觀，描述了從正常組織到神經(jīng)母細(xì)胞瘤的細(xì)胞狀態(tài)變化。
 
 
研究分析結(jié)果揭示了 27 種免疫細(xì)胞亞型，包括不同的骨髓、NK、B 和 T 細(xì)胞亞群。找到了幾種細(xì)胞類型和提供生存率明顯相關(guān)。與成人癌癥和之前的 NB 研究相比，發(fā)現(xiàn)在對比正常組織和腫瘤組織時(shí)顯示炎性單核細(xì)胞狀態(tài)增加，而沒有觀察到 T 細(xì)胞的細(xì)胞毒性和耗竭評分以及 Treg 活性方面的差異。受體-配體相互作用分析揭示了一個(gè)高度復(fù)雜的 NB 微環(huán)境交互網(wǎng)絡(luò)，其中幾種受體-配體具有未來治療研究的潛在價(jià)值。
 
作者收集了17 名 NB 患者（19 個(gè)樣本）的腫瘤組織進(jìn)行了單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)，通過算法 CONOS33 對所有 NB 樣本進(jìn)行聯(lián)合分析，并創(chuàng)建了一個(gè)免疫細(xì)胞圖譜，揭示了主要免疫亞型的豐富庫，包括骨髓、B、T 和 NK 細(xì)胞譜系，總共由 10 個(gè)簇組成。使用關(guān)鍵標(biāo)記基因鑒定了這些免疫細(xì)胞簇：骨髓細(xì)胞（LYZ、C1QA、S100A9 和 CD1C）、B 細(xì)胞（MS4A1、BANK1 和 CD79A）、T 細(xì)胞（CD3D）、NK 細(xì)胞（CMC1 和 GNLY）。
   
同時(shí)，使用免疫組化驗(yàn)證scRNA-seq 數(shù)據(jù)中檢測到的不同免疫細(xì)胞類型，觀察其在的浸潤和分布狀態(tài)， T 細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞浸潤總體占腫瘤細(xì)胞總數(shù)的 5% 至 35%。結(jié)合免疫細(xì)胞在低、中和高風(fēng)險(xiǎn)組中的比例和生存分析，確定免疫相關(guān)基因的高表達(dá)與人類 NB 的生存率提高顯著相關(guān)。
 
作者進(jìn)一步研究了骨髓細(xì)胞浸潤，將9個(gè)不同亞群分別標(biāo)注為Mono-1/2、CLEC9A+ 髓樣樹突狀細(xì)胞 (mDC)、CD1C+ mDC、成熟-LAMP3+ mDC 和 Macro-1、2、3 和 4，并確定其所屬具體亞群類型。結(jié)果顯示Mono-2 和 Macro-4 與生存率提高顯著相關(guān)，而 Macro-1 與生存率降低顯著相關(guān)。  
 
根據(jù)測序結(jié)果揭示10個(gè)不同的 T 細(xì)胞亞群，包括兩個(gè) CD4+ 細(xì)胞簇（Tregs [調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞] 和 Th17），4個(gè)細(xì)胞毒性 T 淋巴細(xì)胞 (CTL) CD8+ 細(xì)胞簇 (CTL-1/4)，一個(gè)含有 CD4 細(xì)胞的幼稚 T 細(xì)胞簇表達(dá)和具有 CD8A/B 表達(dá)的細(xì)胞、增殖的 T 細(xì)胞簇和 NKT 細(xì)胞簇。通過Akoya空間單細(xì)胞蛋白組技術(shù)（PhenoCycler）超多重免疫熒光數(shù)據(jù)，顯示了不同 T 細(xì)胞亞型的浸潤情況。
   
為了研究位于 NB 微環(huán)境中的細(xì)胞之間的潛在相互作用和分子串?dāng)_，研究者進(jìn)行了受體-配體相互作用分析，檢測到基質(zhì)和免疫細(xì)胞之間存在大量潛在的相互作用，包括 CTL1、間充質(zhì)和內(nèi)皮細(xì)胞群。其中semaphorin 6D (SEMA6D)/髓系細(xì)胞上表達(dá)的觸發(fā)受體 2 (TREM2)、半乳凝素 9 (LGALS9)/甲型肝炎病毒細(xì)胞受體 2 (HAVCR2) 和分化24（CD24）/唾液酸結(jié)合Ig樣凝集素10（SIGLEC10），都和NB生存率顯著相關(guān)。
  在這里，研究者創(chuàng)建了 NB 微環(huán)境中存在的免疫細(xì)胞的全面細(xì)胞和分子圖譜，并為未來研究新療法的開發(fā)提供了資源。作者結(jié)合了單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)、Akoya空間單細(xì)胞蛋白組（PhenoCycler）超多重?zé)晒饷庖吆陀?jì)算機(jī)分析。細(xì)胞圖譜顯示了 27 種不同的免疫細(xì)胞亞型，它們在免疫群體內(nèi)以及與 NB 中的腫瘤和基質(zhì)細(xì)胞群體之間創(chuàng)建了一個(gè)高度獨(dú)特的細(xì)胞和分子相互作用網(wǎng)絡(luò)。
 
研究表明，NB 微環(huán)境中的免疫學(xué)景觀出現(xiàn)并且很可能與充分表征的成人癌癥腫瘤微環(huán)境不同。由于已知 NB 是在胚胎發(fā)育的早期開始的，腫瘤發(fā)育可能與免疫細(xì)胞發(fā)育同時(shí)發(fā)生，因此其他機(jī)制在 NB 微環(huán)境中發(fā)揮作用。詳細(xì)描繪NB微環(huán)境，將為更好地理解免疫系統(tǒng)在 NB 中的作用鋪平道路。未來的研究可進(jìn)一步結(jié)合每種免疫細(xì)胞亞型的功能特性以及的不同細(xì)胞類型之間細(xì)胞-細(xì)胞相互作用。結(jié)合起來，這些生物學(xué)見解將有助于定制新的和改進(jìn)的治療方法，指導(dǎo)免疫系統(tǒng)對抗 NB。
 
  華盈生物提供服務(wù)的Akoya的PhenoCycler（原CODEX）技術(shù)平臺(tái)，采用專利的DNA偶聯(lián)抗體檢測技術(shù)結(jié)合自動(dòng)化高分辨熒光顯微鏡，可還原蛋白質(zhì)和特定細(xì)胞在組織中的真實(shí)分布�？蓪�(shí)現(xiàn)近百種蛋白質(zhì)的空間原位檢測。
 
技術(shù)優(yōu)勢：
● 分辨率高，精確到0.251μm。
● 相比IMC，可實(shí)現(xiàn)全片掃描，無需預(yù)先限定感興趣區(qū)域（ROI）。
● >70種已驗(yàn)證的DNA偶聯(lián)抗體可供自由選擇組合。
● 定制化更加靈活，可與商品化panel聯(lián)合使用。
 
相關(guān)文獻(xiàn)
1.The immune cell atlas of human neuroblastoma.Volume 3, Issue 6, 100657, Jun 21, 2022. DOI:https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2022.100657
 
該文章轉(zhuǎn)自：AkoyaBio微信公眾號