国产免疫细胞图谱揭秘肿瘤形成 开辟治癌新路

　　图：深圳科学家近日构建人类免疫细胞发育图谱。图为李汉杰团队观察单细胞建库图。受访者供图

　　近日，中国科学院深圳先进技术研究院（简称“深圳先进院”）联合国内多家医院、高校，测序30万个免疫细胞，研究人体“卫士”，共同完成了覆盖组织范围最广、时间跨度最长、采样密度最高的人类免疫细胞发育图谱的构建。通过无差别单细胞转录组测序，鉴定未知细胞类群，科研人员发现了两类新的免疫细胞类型。9月12日晚，相关研究成果登上最新一期国际顶尖学术期刊《细胞》。该研究将有力推动免疫学和发育生物学领域的发展，为肿瘤的发生机制研究，及其潜在的治疗策略制定提供新思路。

　　在研究中，深圳先进院合成生物学研究所李汉杰研究团队通过对发育中的30万个免疫细胞进行“解码”，成功构建了研究领域内组织范围最广、时间跨度最大、采样密度最高的高分辨率人类免疫系统发育图谱。　　

　　测序30万细胞 建可视化数据平台

　　“我们对大量的样本进行了无差别单细胞转录组测序，这个技术的好处就是在不知道样本是哪一类细胞亚型时，可以直接通过它的基因表达谱来推断细胞种类，这样能够更好发现未知细胞类群”，文章通讯作者李汉杰研究员解释。

　　研究团队鉴定了11种主要的免疫细胞类型，对每一种主要的免疫细胞类型进行了更细致的分类，最终注释得到包括15种巨噬细胞在内的56种免疫细胞亚型，并将它们的时空动态变化轨迹精准的描绘在图谱中。研究人员还针对这一图谱开发了一个共享的可视化平台，可以公开查询数据，以便推动免疫学领域的发展。同时，研究人员鉴定出了一群广泛存在于多个组织脏器的促血管生成巨噬细胞，以及一群在中枢神经系统外的类小胶质细胞。经观察发现，在发育时期，有一类细胞形态、特征蛋白表达、转录组表达谱都与小胶质细胞非常相似的特殊细胞亚群，广泛分布在中枢神经系统之外的多个组织中，包括表皮、心脏和睾丸，科研团队将其命名为“类小胶质细胞”。“类小胶质细胞的发现，将会打破‘小胶质细胞仅存在于中枢神经系统’这一固有认知”，李汉杰研究员表示。

　　团队进一步研究了类小胶质细胞在表皮组织中的功能，进而发现类小胶质细胞主要集中在胚胎背部，与神经脊细胞呈现出相类似的分布模式。经实验证明，在神经脊细胞发育成黑色素细胞的过程中，表皮的类小胶质细胞起了调节控制的作用。

　　据李汉杰研究员介绍，团队还在多个组织中都鉴定到了一群高表达促血管生成基因的巨噬细胞，并且在不同组织中都具有相似的基因表达谱，且均定位在胚胎器官的血管附近。团队在体外实验中也验证了这群细胞具有促进血管生成的能力，并将这群细胞命名为“促血管生成巨噬细胞”。该类细胞与肿瘤中的促血管生成细胞有着高度相似的基因表达模式，这一发现可能为肿瘤的发生机制研究，及其潜在的治疗策略制定提供新思路。

　　中国工程院院士、中国科学技术大学教授田志刚表示，这一工作为相关区域的疾病发生发展、免疫疗法的开发以及发育生物学的深入研究提供有益的指导。中国科学院院士、厦门大学教授韩家淮表示，该研究拓展了人们对人体免疫发育特别是巨噬细胞多样性、分化和功能的认知，有助于深入理解免疫系统的功能和调控机制，为疾病诊断、免疫治疗和新疗法开发提供重要的基础。