基于单细胞质谱流式技术分析膀胱肿瘤微环境中免疫细胞的组成

目的探讨单细胞质谱流式技术(single-cell mass cytometry,CyTOF)分析膀胱癌组织与癌旁组织浸润性免疫细胞亚群特征的效果,为膀胱癌异质性研究提供新的策略。方法收集4例膀胱癌患者新鲜癌组织及其癌旁组织,通过酶解法联合机械法解离制备成单细胞悬液。采用CyTOF检测肿瘤浸润性免疫细胞中26种免疫相关标志物的表达情况。结果通过细胞相似性分析,将膀胱CD45^+免疫细胞分成25个亚群(CD4^+T细胞簇7个、CD8^+T细胞簇8个、巨噬细胞簇4个、B细胞簇2个、树突状细胞簇1个和其他类型的免疫细胞簇3个)。膀胱癌组织与癌旁组织浸润性免疫细胞亚群相对含量存在差异,膀胱癌组织中T细胞相对富集,占比为76.73%;癌旁组织中B细胞和巨噬细胞相对富集,占比分别为15.20%和23.82%。膀胱癌组织中CD4^+Treg细胞的平均占比高于癌旁组织(2.20%vs 0.81%,P=0.016)。结论CyTOF可有效区分膀胱肿瘤微环境中的免疫细胞亚群,实现对肿瘤异质性的检测,可为膀胱癌的精准治疗提供依据。

基于单细胞质谱流式分析急性心肌梗死后免疫细胞的变化及性别差异

目的探索急性心肌梗死(AMI)患者早期免疫细胞图谱及其变化特征。方法研究收集了19例AMI患者(男性11例,女性8例)和10例稳定型心绞痛(SAP)患者(男女各5例)的外周血标本,分离单个核细胞,应用不同金属耦联的42种细胞表面标志物进行标记,通过单细胞质谱流式技术进行精细分群和比较分析。结果通过单细胞质谱流式技术,将免疫细胞精细分为8个大亚群和53个小亚群(C1~C53)。在大亚群的层面,与同性别SAP患者相比较,男性AMI患者的单核细胞比例显著升高、CD4^(+)T细胞比例显著降低;女性AMI患者单核细胞、B细胞和浆细胞样树突状细胞比例显著升高,CD4^(+)T细胞和CD8^(+)T细胞比例则显著降低。在小亚群层面,男性AMI患者单核细胞C19、CD8^(+)T细胞C36和C37、CD4^(+)T细胞C45的比例,与男性SAP患者相比较存在显著差异。在女性患者中,AMI患者单核细胞C18、B细胞C27、CD8^(+)T细胞C36和C39、CD4^(+)T细胞C45和C52等8个小亚群的比例,与SAP患者存在显著差异。结论本研究描绘了不同性别AMI患者循环免疫细胞亚群的变化,为探索AMI免疫反应以及性别差异提供了新的研究思路。

基于质谱流式技术研究HBV和非HBV相关肝癌的免疫微环境

目的:利用单细胞质谱流式技术(CyTOF)研究HBV相关肝癌和非HBV相关肝癌的免疫微环境特征。方法:收集42例HCC患者的癌组织样本(28例HBV相关肝癌和14例非HBV相关肝癌)并制备成单细胞悬液。通过质谱流式技术用35种免疫细胞相关抗体对肝癌组织进行单细胞组学检测,并分析肿瘤浸润性免疫细胞中免疫相关标志物的表达情况。结果:CyTOF成功将HBV相关与非HBV相关肝癌的CD45+免疫细胞分成了21个细胞亚群。HBV相关肝癌组织与非HBV相关肝癌的免疫细胞组成存在明显差异,Th细胞在HBV相关HCC中占比最高,而Tc细胞在非HBV相关HCC中的占比最高。结论:成功构建HBV相关肝癌和非HBV相关肝癌的免疫微环境图谱,并揭示了HBV相关肝癌与非HBV相关肝癌的免疫微环境存在显著异质性。

四膜虫摄取与外排AuNPs和Au(Ⅲ)的差异及单细胞异质性分析

纳米材料的广泛应用导致其不可避免地对水环境造成污染.单细胞水生生物体内累积的纳米材料可能会沿着食物链/网向上传递,造成一定的环境风险.为了探究真实环境中的金属纳米颗粒及其溶解态金属离子对水生生物的影响,本文研究了在低剂量暴露下,单细胞水生生物嗜热四膜虫(四膜虫)对金纳米颗粒(AuNPs)和三价金离子(Au(Ⅲ))的累积特征.结果表明,1 ng·mL^(−1)暴露剂量下AuNPs和Au(Ⅲ)对四膜虫的膜通透性未产生明显影响;在持续暴露实验中,发现四膜虫累积Au(Ⅲ)与AuNPs相比有一定的滞后性;撤除暴露(48 h)后,四膜虫细胞内的AuNPs和Au(Ⅲ)会快速外排,但仍有部分AuNPs和Au(Ⅲ)未被排出.在整个实验过程中,四膜虫累积AuNPs和Au(Ⅲ)在单细胞水平具有较高的异质性,有一小部分个体(分别为6.72%和11.83%)能够累积较多的AuNPs和Au(Ⅲ),而这小部分个体有可能进入食物链/网对高营养级生物产生影响.借助质谱流式技术能够在单细胞水平同时检测多个金属元素的优势,可以通过适当的金属同位素生物分子标记物,进一步探究部分四膜虫细胞个体Au的异质性累积的分子机制.

PD-1单抗治疗对微卫星不稳定型直肠癌免疫微环境的影响

目的:探讨PD-1单抗治疗微卫星不稳定型(MSI-H)直肠癌对患者外周和局部免疫微环境的影响。方法:收集1例MSI-H直肠癌患者PD-1单抗治疗前后外周血及肿瘤活检组织样本,采用酶解法结合机械法解离样本,制备成单细胞悬液。采用单细胞质谱流式技术(CyTOF)检测外周及肿瘤浸润免疫细胞上免疫相关标志物的表达情况。结果:根据CyTOF检测结果,PD-1单抗治疗前后外周血和肿瘤组织中的CD45^(+)免疫细胞分别被分为39个和34个细胞亚群。PD-1单抗治疗后,外周血中B细胞显著减少,肿瘤组织中B细胞、γδT细胞显著富集,中性粒细胞显著减少,T细胞亚群中CD4^(+)TEM细胞占比显著升高,而CD4^(+)Treg细胞则显著减少:在外周血和肿瘤组织中,多种免疫细胞亚群的免疫相关标志物表达存在差异,其中CCR6在各亚群表达显著升高,而ICOS、PD-1等在T细胞亚群中表达则显著降低。结论:PD-1单抗治疗MSI-H直肠癌后,外周血和肿瘤组织中的免疫细胞组成及免疫相关标志物的表达发生变化,免疫微环境发生动态调整,为研究PD-1单抗的治疗机制提供重要依据。