引言:肿瘤微环境的“黑暗势力”与多技术联合作战
在肿瘤微环境(TME)中,免疫抑制性细胞群体如同“幕后黑手”,帮助肿瘤逃避免疫系统的追杀。其中,C1q+肿瘤相关巨噬细胞(C1q+ TAMs)近期被《Journal for ImmunoTherapy of Cancer》的一项研究锁定为恶性胸腔积液(MPE)免疫抑制的关键角色。
这项研究通过运用单细胞测序、流式细胞术、免疫荧光等多个技术,揭示了C1q+ TAMs如何通过脂肪酸代谢重编程抑制CD8+ T细胞的抗肿瘤功能。今天,我们将拆解这场“多技术围剿战”,看科学家如何抽丝剥茧,直击肿瘤免疫逃逸的命门!
第一幕:表型分析
1、单细胞测序+免疫荧光:锁定“嫌疑目标”
技术亮点:单细胞RNA测序(scRNA-seq)如同“细胞身份证扫描仪”,从海量细胞中精准识别出C1q+ TAMs这一特殊亚群。免疫荧光则像“分子定位显微镜”在组织原位验证了这群细胞的存在。
研究应用:
▶研究者对MPE中的CD45+免疫细胞进行单细胞测序,发现C1q+ TAMs高表达补体成分C1q及免疫抑制分子(如PD-1、TREM2等);
▶通过免疫荧光验证了组织原位C1q+ TAMs细胞亚群;
技术价值:单细胞测序不仅揭示了C1q+ TAMs的分子标签,还为其功能研究提供了关键线索,是发现新型靶点的“侦察兵”。
单细胞测序+免疫荧光:C1q+TAM的鉴定和验证
2、流式细胞术:验证“嫌疑目标”
技术亮点:流式细胞术是“细胞特征快照师”,分析了C1q+ TAMs的占比。
研究应用:
▶比例验证:通过流式细胞术分析C1q+巨噬细胞的比例,结果显示C1q+巨噬细胞在MPE中以及高肿瘤负荷的病人(肿瘤cell大于30%)中比例增加,与单细胞测序结果一致。
技术价值:流式与单细胞测序技术相互验证,从流式层面验证前期结果。
单细胞测序+流式:C1q+TAM的流式验证
第二幕:功能分析
单细胞测序+流式细胞术:绘制“细胞画像”
技术亮点:单细胞测序的高通量数据能呈现C1q+ TAMs的基因表达特征,流式细胞术做验证。
研究应用:
▶单细胞测序差异分析显示,C1q+ TAMs细胞的免疫抑制基因的高表达;
▶流式细胞术证实人和小鼠MPE样本中C1q+ TAMs细胞的免疫抑制蛋白的高表达(TREM2、Tim3、PD-1、PD-L1等);
▶流式细胞术检测到了C1q+ TAMs分泌的免疫抑制因子的高表达(IL-10、TGF-β);
▶流式细胞术检测C1q+ TAMs和CD8+T细胞共培养后,和肿瘤免疫杀伤相关的细胞因子的低表达(IFN-γ、TNF-α等)
技术价值:单细胞和流式的结合,分析和验证细胞的功能,绘制细胞画像。
单细胞+流式分析:C1q+TAM免疫抑制表型分析
流式细胞术检测:C1q+ TAMs对CD8+T细胞免疫抑制作用
第三幕:分子机制分析
1、单细胞测序+流式+免疫荧光:挖掘“代谢变化”
技术亮点:多技术联用挖掘和验证C1q+ TAMs细胞代谢变化。
研究应用:
▶单细胞测序显示,C1q+ TAMs细胞脂肪酸代谢重编程信号增加;
▶流式细胞术+免疫荧光:检测C1q+ TAMs细胞脂肪酸信号的积累(BODIPY染色)
技术价值:单细胞和流式+免疫荧光的多重结合,发现C1q+ TAMs细胞富集脂肪酸代谢重编程信号。
单细胞+流式+免疫荧光:C1q+TAM富集脂肪酸代谢相关信号
2、流式+体外实验:破解“代谢阴谋”
技术亮点:看C1q+ TAMs的“细胞画像”如何被逆转。
研究应用:
▶使用FABP5(脂肪酸代谢增强信号通路的关键基因)抑制剂后,流式分析C1q+ TAMs的免疫抑制功能被逆转;
▶流式分析FABP5抑制剂处理后的C1q+ TAMs和CD8+T共培养后的细胞功能,发现肿瘤免疫杀伤的相关指标又被激活。
技术价值:流式结合体外实验,发现C1q+ TAMs通过FABP5介导的代谢重编程发挥免疫抑制功能导致CD8+T细胞功能障碍。
C1q+ TAMs通过FABP5介导的代谢重编程发挥免疫抑制功能导致CD8+T细胞功能障碍
总结
从“单兵作战”到“联盟出击”,多技术串联:解锁肿瘤免疫研究的“终极武器”
C1q+ TAMs的发现,为肿瘤免疫治疗提供了新靶点,而多技术串联则是攻克复杂生物学问题的核心策略。无论是单细胞测序的精准分型、还是流式/荧光的表型功能的分析和验证,每一项技术都是拼图中不可或缺的一块。
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♥单细胞测序:洞察细胞异质性,发现潜在靶点;
♥空间多组学测序/免疫组化/多色荧光:空间原位解析,揭示疾病微环境;
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♥单/多因子检测(ELISA、Luminex、MSD、流式CBA):动态监测细胞功能,精准评估生物标志物;
♥Elispot:检测免疫反应,解析单细胞水平的细胞功能;
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