尊龙凯时发布的研究论文标题为《使用高分辨率空间剖析法对结直肠癌肿瘤微环境中的免疫细胞群体进行特征分析》,发表于2024年6月,期刊名为BioRxiv。该研究采用了10x单细胞测序及多种空间转录组技术,如10xVisiumHD、10xVisiumCytAssist及10xXenium,以探讨人结直肠癌(CRC)及其邻近正常黏膜组织(NAT)中的免疫细胞特征。
## 研究概述
本研究基于10xVisiumHD平台,分析了来自CRC和NAT的FFPE样本,同时利用Xenium和VisiumCytAssist(V2)检测数据验证了VisiumHD的结果。研究表明,VisiumHD技术的高分辨率能够实现更有效的聚类分组,并与结肠组织形态特征高度吻合,显著优于之前的VisiumV2版本。
采用单细胞联合空间转录组分析,研究生成了全面的单细胞空间图谱,描述了肿瘤微环境(TME)中的免疫细胞类型,特别是在肿瘤边缘区域。研究发现,两种促肿瘤巨噬细胞亚群在肿瘤区域中显著富集,它们不仅具有不同的基因表达谱,同时在空间分布上也存在差异。另外,通过Xenium原位基因表达分析,研究者发现了一种新的巨噬细胞亚群,其基因表达谱与抗肿瘤反应具有相关性。这为CRC的肿瘤微环境细胞组成提供了全面的描绘,并识别出表型及空间分布不同的免疫细胞群体。
## VisiumHD结果概述
首先,研究者将10xVisiumHD与VisiumCytAssist空间转录组技术应用于NAT(n=2)和CRC样本(n=1),在同等测序深度下进行检测。结果表明,相较于V2版本,VisiumHD具备更高的分辨率,在无监督聚类后能够识别出更多的细胞群体,这些群体与原组织形态学表现出良好的匹配。同时,研究者还量化了典型标记物的丰度,以共同验证VisiumHD的空间定位准确性。
确定VisiumHD数据的空间定位准确性后,研究者结合单细胞及VisiumHD数据,通过解卷积方法获取细胞类型的空间分布信息,发现结直肠癌肿瘤区域内癌相关成纤维细胞(CAF)和巨噬细胞数量持续增加。
基于这一发现,研究者进一步对在肿瘤区域内显著表达巨噬细胞标记物的细胞点周围8微米的区域进行无监督聚类分析,确认了在基因表达谱及空间定位上具有明显异质性的M2样巨噬细胞亚群,分别被命名为SPP1+和SELENOP+巨噬细胞。两类巨噬细胞的通路富集分析表明它们与促肿瘤活性呈相关性,暗示这些巨噬细胞亚群可能在肿瘤发展中发挥关键作用。
## 结论
本研究中采用的VisiumHD技术实现了升级,具备更高的灵敏度及分辨率,能够在空间定位上提供更高的准确性,从而为研究提供了更细致和全面的见解。在这项肿瘤微环境研究中,不仅提供了详尽的单细胞空间图谱,还明确了SPP1+和SELENOP+巨噬细胞在促进肿瘤中的作用,为未来的CRC研究带来了新的洞察。