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【2138cn太阳集团古天乐助力】为什么2138cn太阳集团古天乐单细胞用户都喜欢发immunity? 时间:2022-11-07

“肿瘤”和“免疫”通常分属两大阵营,始终是“斗智斗勇”的存在,两方的“战争”从未停歇,一般分为免疫清除、免疫平衡和免疫逃逸三个过程。而针对结直肠癌(CRC)的研究,2138cn太阳集团古天乐用户在免疫学顶刊Immunity杂志上发表了新的观点:某些B细胞竟沦为CRC免疫逃逸的帮凶...


本研究由复旦大学基础医学院及生物医学研究院以微教授刘荣花研究员团队合作,文章于2022年6月3日发表在Immunity杂志(IF=43.474)上,题目为Leucine-tRNA-synthase-2-expressing B cells contribute to colorectal cancer immunoevasion。

2138cn太阳集团古天乐生物参与本研究中的单细胞测序工作,这也是我们单细胞测序服务助力发表的第三篇immunity文章,下面一起来了解下本文的研究思路和成果吧~

样本处理

荷瘤小鼠(T1和 T3分期)CRC和正常结肠组织,分选CD45+免疫细胞

单细胞捕获平台

2138cn太阳集团古天乐生物10X Genomics平台


单细胞测序,流式分选,靶向代谢组学,细胞共培养,免疫荧光,染色质免疫沉淀,实时逆转录PCR分析等


细胞聚类分析,subCluster分析,差异基因表达分析,GO/Pathway分析,拟时序分析,细胞通讯分析和 QuSAGE分析等

研究人员首先从CRC荷瘤小鼠的结直肠癌样本中分选了肿瘤浸润CD45+细胞进行单细胞测序实验,对获得的细胞进行了分群和B细胞、浆细胞(PC)的subCluster分析,发现LARS B细胞亚群独立于卵泡B细胞亚群(FOB)、生发中心B细胞亚群(GCB)和PC亚群。基于差异表达基因和QuSAGE分析发现,LARS B高度表达Lars2并与亮氨酸生物合成和线粒体氨酰-tRNA生物合成功能显著相关。

此外,随着肿瘤的生长,LARS B数量增加。拟时序分析显示LARS B细胞源自FOB细胞并向PC分化。但与PC不同的是,LARS B高表达PtprcPax5、和Tgfb1等基因,表型上类似于浆细胞前体细胞,表达浆细胞驱动基因Prdm1,但抗体分泌能力较低,并通过TGF-β1与Treg细胞通讯密切。

团队进一步利用免疫组化染色发现LARS B存在于TLS以外的肿瘤间质,而正常组织、骨髓、脾脏和外周血中极少存在。而收集临床CRC患者的肿瘤组织,息肉和配对的正常组织及外周血样本分析表明,LARS B也存在于CRC患者中。此外利用90例CRC患者的组织芯片染色结果显示,组织内LARS B的富集与不良预后呈现正相关。

进一步探究LARS B形成的原因和功能,发现相比其他氨基酸,亮氨酸在肿瘤浸润B细胞高度富集;TGF-β1的分泌也与亮氨酸浓度有关。在化学诱导和原位肿瘤两种CRC小鼠模型中,高亮氨酸饮食使肿瘤局部产生更多的LARS B并伴随着TGF-β1的增加,进而促进肿瘤进展。细胞体外共培养证实LARS B存在对TGF-β1依赖的调节性特征,进而促进Treg形成。

机制研究发现LARS B的核心基因Lars2定位在线粒体,对线粒体呼吸链复合体I-V蛋白翻译至关重要。B细胞中缺失Lars2,线粒体呼吸链复合体的蛋白质表达(复合物I、NADH脱氢酶等)受到抑制,进而导致NADH向NAD+再生和TGF-β1的产生受阻。相较于瘤内的其他B细胞亚群,LARS B的线粒体代谢增强,特别是NAD+的再生,而NAD+依赖的去乙酰化酶(SIRT1)通过去乙酰化转录因子(PAX5),使其与Tgfb1启动子区的结合能力增强,促进了Tgfb1转录。

鉴于LARS B的亮氨酸依赖性特点,研究人员提出了一种安全有效的亮氨酸节律饮食方案,以7天为一个周期,其中4天正常饮食,3天采用亮氨酸缺失饮食方式,该方案显著抑制LARS B细胞介导的结直肠癌免疫逃逸,减缓了肿瘤进展。鉴于肠癌与饮食的密切关系,该食疗方案将助益肠癌的临床防治和患者的个人饮食管理。

总的来说团队利用单细胞测序技术系统分析了结直肠癌不同阶段的肿瘤浸润B细胞,首次发现一群高表达亮氨酸tRNA合成酶2 (LARS2) 的B细胞新亚群 (LARS B)。这群LARS B不仅具有TGF-β1主导的调节性特征,还具有亮氨酸营养偏好。基于此,团队提出通过限制亮氨酸饮食清除LARS B细胞、激活抗肿瘤免疫效应。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.immuni.2022.04.017
部分文章解读由原作者提供
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排版:烈小宇
审核:烈小娴
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