2024年1月12日，上海交通大学医学院附属仁济医院、上海市免疫治疗创新研究院的Ng Lai Guan（黄来源）课题组在《Science》上发表了题为“Deterministic reprogramming of neutrophils within tumors”的研究论文。
在该文中，通过单细胞转录组、表观组、空间转录组和空间蛋白组等多种组学技术对肿瘤微环境内中性粒细胞的分化途径进行了详细解析，对不同分化状态的中性粒细胞在肿瘤内的空间定位进行了描述，更是首次揭示了无论肿瘤内的中性粒细胞成熟与否均具备适应环境信号的重塑功能，并且可以遵循一定的分化路径转变成高表达dcTRAIL-R1的T3中性粒细胞，T3中性粒细胞具备促进血管生成的功能，它们会定位于乏氧高糖的肿瘤区域，支持肿瘤生长。研究表明，在机体稳态下和肿瘤等病理情况下，中性粒细胞的重编程能力发挥的功能不同，在前者环境下，中性粒细胞会更倾向于组织稳态调节，在后者环境下，反而会大量产生促血管生成的T3中性粒细胞来支持肿瘤生长。这意味着靶向中性粒细胞的免疫治疗策略具备广阔的开发空间。
本文通过对胰腺肿瘤浸润CD11b+ CD115– Ly6G+中性粒细胞进行转录组单细胞测序，显示中性粒细胞在肿瘤中进一步分化为T1、T2，最终分化为特殊的T3中性粒细胞。另通过InfinityFlow技术证明了肿瘤浸润中性粒细胞的表观遗传学再编辑现象，并结合表面蛋白分析确定了特异性表面标志蛋白标志物CD101 和dcTRAIL-R1可以鉴别出T1、T2、T3中性粒细胞。
在确认分群后，文章关注了这些中性粒细胞在肿瘤微环境中的空间定位和作用。作者团队借助美天旎MACSima™空间组平台，利用MICS（MACSima Imaging Cyclic Staining）多重循环染色成像技术以单细胞分辨率在组织原位分析空间蛋白组。首先对原位胰腺癌（pancreatic ductal adenocarcinoma）PDAC肿瘤冷冻切片中不同的肿瘤区域内多种肿瘤微环境中的细胞类型进行了标记和检测；随后作者对两种不同的原位胰腺癌肿瘤样本进行了多个ROI的肿瘤血管、缺氧情况和糖酵解情况进行了检测评估；而后通过MACSima空间组平台分析软件MACS® iQ View对实验数据进行深度分析，确认不同阶段的中性粒细胞在肿瘤组织中的定位：T3中性粒细胞在胰腺肿瘤组织中位于乏氧高糖的区域，并且多邻近肿瘤坏死区域，而T1，T2大多集中于肿瘤边缘区域，分布于血管周围。
使用MICS技术进行多参数成像的工作流程图
部分空间组学分析数据展示
文章中继续阐明了T3中性粒细胞是肿瘤对浸润细胞进行再编辑功能的产物，生存期明显延长且状态稳定，是中性粒细胞在肿瘤组织中的终末分化形态，其具有促血管生成的功能。而T1，T2却不具有类似的作用。文章还进一步表明了肿瘤内中性粒细胞的再编辑现象，在多种肿瘤类型和人胰腺癌中发现类似分化情况。而这种促肿瘤表型的T3中性粒细胞促进肿瘤生长与病人的不良预后密切关联。本文为以中性粒细胞为新靶点的肿瘤治理方案提供线索。
MACSima™——美天旎空间组平台
MACSima平台，可实现对同一组织样本进行上百个靶标的空间组图谱分析。其核心是基于荧光染色成像的全自动MACSima系统，利用MICS技术和丰富的即用型重组抗体，快速获取发表级数据，对样本上的细胞、组织进行深度表型分析、多重原位空间信息展示，从而可以分析肿瘤内复杂的微环境情况。MACSima在保证染色及采集信号完全自动化的同时，提供了关于细胞、组织和间质情况等丰富的原位空间信息。MACS iQ View软件专为分析海量空间组数据集开发，多参数的数据分析、空间信息的对比分析、多维度的信息统计对比可以对肿瘤组织微环境进行更精确的分析以及对细胞亚型进行更深度的研究。MACSima空间生物学平台，能够对组织微环境进行深度的表型分析并且提供了空间信息，可以应用于对样本的深度表型分型、CAR候选物的发现和深度筛选、细胞免疫治疗靶标的发现等方面，为肿瘤学，肿瘤免疫学等学科提供了有力的分析工具。
原文链接来咯
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adf6493
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原创作者 | 科研FAS团队
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