Cell：一种罕见的，以前未知的免疫细胞可以预测癌症患者是否复发

哥伦比亚大学抗疲劳医学中心一种新的单细胞分析工具将免疫细胞与肾癌复发联系起来。

与其他癌症相比，肾癌的免疫特性更为突出：与大多数其他实体瘤相比，肾癌有更多的免疫细胞浸润，而肾癌也是目前对癌症免疫疗法最敏感的恶性肿瘤之一。  

然而尽管进行了治疗，许多患有透明细胞肾癌（最常见的肾癌）的患者最终还是复发，并发展为无法治愈的转移性疾病。  

一项新的研究表明，肾脏肿瘤中存在一种罕见的，以前未知的免疫细胞类型可以预测哪些患者术后可能复发癌症。这些细胞甚至可能正在驱动肿瘤侵略性。

这一发现公布在Cell杂志上。  

文章通讯作者，医学副教授Charles Drake说：“我们的发现表明，这些细胞的存在可用于鉴定术后疾病复发风险高的患者，这些患者可能是更积极治疗的候选对象。”  

利用新工具对细胞进行分析  

尽管肾脏肿瘤被免疫细胞高度浸润，但细胞亚型及其与手术后结局的关系仍然未知。  

文章一作Aleksandar Obradovic说，“这就像俯视曼哈顿，每天早晨都有大批人涌入这座城市。要了解这些多样化的通勤者如何与曼哈顿居民互动，我们需要更好的细节：他们是谁；他们是什么样的人？他们去哪里？他们在做什么？”

为了揭示浸润肾癌的免疫细胞的细微细节，研究人员结合了癌症研究中的两种最新技术。  

第一种称为单细胞RNA测序，可捕获肿瘤单个细胞中基因活性的快照。这项高通量技术使研究人员可以在一个实验中从一个肿瘤的成千上万个细胞中获取此类快照，从而了解各种细胞类型的特性和行为。  

这种强大的技术可以识别新型的细胞，但是有一个缺点。因为单细胞测序通过检测每个细胞内的少量mRNA分子而起作用，所以它常常无法检测出低表达水平基因的mRNA，包括关键的信号基因和药物靶点（如免疫疗法检查点）。  

Obradovic说：“在许多实验中，单细胞RNA测序会丢失高达90％的基因活性，这种现象被称为基因缺失（gene dropout，生物通注）。”

预测算法解决基因缺失  

研究人员通过开发一种预测算法解决了基因缺失的问题，该算法可以通过查看其他相关基因的表达来推断哪些基因是活跃的。 Obradovic说：“即使由于丢失而缺少了许多数据，我们仍然有足够的线索来推断上游调节基因的活性。这就像玩'Wheel of Fortune'：即使大多数字母都丢失了，我通常也可以猜出棋盘上的内容。”  

该算法称为meta-VIPER，它基于Califano实验室开发的VIPER算法。研究人员估计，通过添加metaVIPER，他们可以准确检测每个细胞中所有调节基因的70％至80％的活性，从而消除基因缺失的影响。

使用新鉴定的巨噬细胞追踪患者的病情  

研究人员利用该组合方法分析了从哥伦比亚泌尿外科接受手术的11例患有透明细胞肾癌的患者中取出的200,000多个肿瘤细胞和正常组织中的正常细胞。  

结果揭示了一种独特的免疫细胞亚群，它们与初始治疗后疾病的最终复发相关。 VIPER分析还揭示了控制这些细胞活性的最高级基因（或主调控因子）。通过与范德比尔特大学的研究人员合作，他们获得了第二组患者数据也验证了这种标记，在这里，该特征强烈预测了第二批超过150名患者的复发。

此外，发现这些细胞通过受体-配体基因对直接与肿瘤细胞相互作用。 Obradovic说：“这些数据提出了一种有趣的可能性，即这些细胞不仅是更具危险性的疾病的标志物，而且实际上可能导致该疾病的复发和进展，靶向这些细胞可以改善临床结果。”  

因此基于VIPER的技术（例如Oncotreat测试）可用于识别针对这些罕见但关键的亚群的药物，从而防止与存在有关的不良结果。

可以应用于其他癌症和疾病  

研究人员说，结合VIPER算法的单细胞测序也有可能分解其他类型的癌症。  

“我们的研究表明，两种技术结合使用，对表征肿瘤和周围组织中的细胞非常有效，并且具有广泛的适用性，甚至超出了对癌症的研究范围。”

原文链接：http://www.ebiotrade.com/newsf/2021-5/2021520170201477.htm

Single-Cell Protein Activity Analysis Identifies Recurrence-Associated Renal Tumor Macrophages.pdf