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大家好，今天给大家解读一篇题为Chara cterizing the tumor microen vironment at the single-cell level reveals a novel immune evasion mecha nism in osteos arcoma（在单细胞水平上表征肿瘤微环境揭示了骨肉瘤的一种新的免疫逃避机制）骨肉瘤 (OS) 是一种常见的原发性恶性骨肿瘤，主要发生在儿童和青少年。在 OS 中，癌细胞与免疫细胞和基质细胞相互作用。
01
研究背景
免疫微环境广泛参与肿瘤发生以及骨肉瘤（OS）的进展。然而，OS中免疫细胞的景观和动力学表征不佳。通过分析单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据，这些数据表征了单细胞分辨率下的转录状态，我们制作了OS中免疫微环境的图谱。
结果表明，一簇调节性树突状细胞（DC）可能通过募集调节性T细胞来塑造OS中的免疫抑制微环境。我们还发现主要的组织相容性复合物I类（MHC-I）分子在癌细胞中下调。研究结果表明，OS中肿瘤免疫原性降低，这可能是肿瘤免疫逃逸的潜在机制。
值得注意的是，CD24被确定为一种新的“不要吃我”信号，有助于OS细胞的免疫逃避。总之，我们的研究结果提供了对OS免疫景观的见解，表明骨髓靶向免疫疗法可能是一种治疗OS的有前途的方法。
见图一
单细胞分辨率的骨肉瘤肿瘤微环境概述。
图一
a 研究骨肉瘤肿瘤微环境的总体设计。
b OS 病变中已识别的主要细胞簇的 T 分布随机邻居嵌入 （tSNE） 图。
c tSNE图显示了本研究中检测到的主要细胞类型的标记基因的表达。红色代表高表达;灰色代表低表达。
d 点图显示主要细胞类型的特异性表达基因。红色代表高表达;灰色代表低表达。圆圈的大小表示表达指定基因的细胞百分比。
见图二
将成熟的调节树突状细胞 （mregDC） 表现为肿瘤相关的 DC 群体。
图二
a 由子组聚类着色的 DC 的 T 分布随机邻居嵌入 （tSNE） 图。
b 热图显示每个DC簇中标记基因的平均基因表达水平。
c 小提琴图显示了 LAMP3、CD83 和 CCR7 在 mregDC 中的特异性表达。
d tSNE 图显示了来自 OS 队列和正常外周血单核细胞 （PBMC） 的 DC 的综合聚类。
e OS 队列和正常 PBMC 中的细胞组分。
f 骨肉瘤 （OS） 原发性肿瘤中 mregDC 标志物的免疫荧光染色。比例尺表示 20 μm。
g 定量分析骨髓和OS组织切片再生区CD83LAMP3CCR7 DCs的密度。数据是SEM±手段。
见图三
成熟的调节性树突状细胞 （mregDC） 可促进肿瘤免疫耐受。
图三
a 热图显示了从正常PBMC数据集中识别的不同树突状细胞上投射到OS scRNA数据集中树突状细胞的相似性。红色代表高度相似;蓝色表示低相似度。
b Monocle2推断的DCs的发育轨迹和热图显示了共抑制剂和共刺激因子沿伪时间轨迹的表达变化。
c 热图显示树突状细胞中成熟基因、调控标记和迁移基因的平均基因表达水平。红色代表高表达;蓝色代表低表达。d 显示树突状细胞中 CCR7、CCL17、CCL19 和 CCL22 表达的小提琴图。
e TARGET OS 队列中 mregDC 特征和 T 细胞特征之间的相关性。
f mregDC和调节性T细胞（Tregs）的代表性图像，它们共定位在通过多色免疫荧光染色的OS组织中。白色箭头表示 mregDC，而灰色箭头表示 Treg。比例尺表示 10 μm。
g 与 CD4 mregDC 相邻或不相邻的 CD3FOXP42 细胞分布，数据是SEM±手段。*P < 0.05;**P < 0.01;倍率< 0.001。
见图四
癌细胞免疫原性的异质性。
图四
a 表示癌细胞单细胞拷贝数变异 （CNV） 的 tSNE 图。红色代表高水平的 CNV，灰色代表低水平的 CNV。
b 按簇着色的基质细胞的tSNE图（上图）;CNV评分和标记基因表达水平的小提琴图（下图）。
c 条形图显示了CNV高癌细胞和低癌细胞之间差异表达基因的富集基因本体。
d 热图揭示了 GSVA 评分的 CNV 高癌细胞和低癌细胞之间的差异调节途径。红色代表高分;蓝色代表低分。显示基质细胞中 HLA-A、HLA-B、HLA-E 和 B2M 表达的 tSNE 图和小提琴图。
f 和 g 代表性免疫组化以及低级别和高级别 OS 组织中 MHC-I 和 B2M 表达的平均密度。比例尺，100μm。数据是SEM±手段。*P < 0.05;**P < 0.01。
见图五
CD24 保护 OS 细胞免受巨噬细胞攻击。
图五
a 免疫检查点 CD24、CD47 和 CD274 及其受体的表达叠加在 tSNE 图上。红色代表高表达;灰色代表低表达。
b 热图显示每位患者 CD24、CD47 和 CD274 的标准化表达。红色代表高表达;蓝色代表低表达。
c 患者肿瘤组织和骨髓中CD24的荧光原位杂交（FISH）成像。比例尺表示 100 μm。
d 点图显示基质细胞中CD24的表达。红色代表高表达;灰色代表低表达。圆圈的大小表示表达指定基因的细胞百分比。
e 和 f 代表性免疫组化和低级别和高级别 OS 组织中 CD24 表达的平均密度。比例尺，100μm。
g Cd24a 在转染 Cd7a siRNA 或加扰 siRNA 的 K2M24 细胞系中相对表达。比例尺，100μm。数据是SEM±手段。*P < 0.05;**P < 0.01。
h 在 Cd7a siRNA 或加扰 siRNA 存在下，BMDM 对 K2M24 细胞（GFP 绿色）进行体外吞噬的代表性活荧光显微镜图像。
i-k（英语：i-k）体外吞噬作用测定和 M1 样巨噬细胞测定的门控策略和统计分析的代表性图像。数据是SEM±手段。*P < 0.05;**P < 0.01。
见图六
干扰 Cd24a 的表达促进体内巨噬细胞的吞噬作用和 M1 样表型。
图六
a、b 各组股骨远端显微CT扫描的代表性图像和分析。比例尺，1 mm. BV，骨体积;电视，总音量。
c–e 用胆固醇修饰的 Cd4a siRNA 或加扰 siRNA 治疗的肿瘤中 MHC-II 和 CD24 的 IHC 染色的代表性图像和分析。比例尺，100μm。
f-h体内吞噬测定和M1样巨噬细胞测定的门控策略和统计分析的代表性图像。数据是SEM±手段。*P < 0.05;**P < 0.01;倍< 0.001。
见图七
在OS TME中预测细胞-细胞相互作用网络。
图七
a 热图显示OS中指定簇中配体和受体的归一化表达。红色代表高表达;蓝色代表低表达。
b 气泡图显示细胞簇之间预测的配体-受体对。点大小表示 CellPhoneDB 生成的 P 值，由平均吸引力强度水平着色。
02
研究结论
总之，我们构建了骨肉瘤细胞和骨髓细胞的单细胞图谱，包括scRNA-seq数据和大量RNA-seq数据，目的是验证mregDCs在OS中的作用。我们的研究还揭示了CD24是OS中一种新的“不要吃我”信号，为OS的潜在治疗提供了新的途径。
好了，今天的文献解读就到这儿来，我们下期再见！如果你正在开展临床研究.需要方案设计.数据管理. 数据分析等支持.也随时可以联系我们。
2023年10月31日 08点10分
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01
研究背景
免疫微环境广泛参与肿瘤发生以及骨肉瘤（OS）的进展。然而，OS中免疫细胞的景观和动力学表征不佳。通过分析单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据，这些数据表征了单细胞分辨率下的转录状态，我们制作了OS中免疫微环境的图谱。
结果表明，一簇调节性树突状细胞（DC）可能通过募集调节性T细胞来塑造OS中的免疫抑制微环境。我们还发现主要的组织相容性复合物I类（MHC-I）分子在癌细胞中下调。研究结果表明，OS中肿瘤免疫原性降低，这可能是肿瘤免疫逃逸的潜在机制。
值得注意的是，CD24被确定为一种新的“不要吃我”信号，有助于OS细胞的免疫逃避。总之，我们的研究结果提供了对OS免疫景观的见解，表明骨髓靶向免疫疗法可能是一种治疗OS的有前途的方法。
见图一
单细胞分辨率的骨肉瘤肿瘤微环境概述。
图一a 研究骨肉瘤肿瘤微环境的总体设计。
b OS 病变中已识别的主要细胞簇的 T 分布随机邻居嵌入 （tSNE） 图。
c tSNE图显示了本研究中检测到的主要细胞类型的标记基因的表达。红色代表高表达;灰色代表低表达。
d 点图显示主要细胞类型的特异性表达基因。红色代表高表达;灰色代表低表达。圆圈的大小表示表达指定基因的细胞百分比。
见图二
将成熟的调节树突状细胞 （mregDC） 表现为肿瘤相关的 DC 群体。
图二a 由子组聚类着色的 DC 的 T 分布随机邻居嵌入 （tSNE） 图。
b 热图显示每个DC簇中标记基因的平均基因表达水平。
c 小提琴图显示了 LAMP3、CD83 和 CCR7 在 mregDC 中的特异性表达。
d tSNE 图显示了来自 OS 队列和正常外周血单核细胞 （PBMC） 的 DC 的综合聚类。
e OS 队列和正常 PBMC 中的细胞组分。
f 骨肉瘤 （OS） 原发性肿瘤中 mregDC 标志物的免疫荧光染色。比例尺表示 20 μm。
g 定量分析骨髓和OS组织切片再生区CD83LAMP3CCR7 DCs的密度。数据是SEM±手段。
见图三
成熟的调节性树突状细胞 （mregDC） 可促进肿瘤免疫耐受。
图三a 热图显示了从正常PBMC数据集中识别的不同树突状细胞上投射到OS scRNA数据集中树突状细胞的相似性。红色代表高度相似;蓝色表示低相似度。
b Monocle2推断的DCs的发育轨迹和热图显示了共抑制剂和共刺激因子沿伪时间轨迹的表达变化。
c 热图显示树突状细胞中成熟基因、调控标记和迁移基因的平均基因表达水平。红色代表高表达;蓝色代表低表达。d 显示树突状细胞中 CCR7、CCL17、CCL19 和 CCL22 表达的小提琴图。
e TARGET OS 队列中 mregDC 特征和 T 细胞特征之间的相关性。
f mregDC和调节性T细胞（Tregs）的代表性图像，它们共定位在通过多色免疫荧光染色的OS组织中。白色箭头表示 mregDC，而灰色箭头表示 Treg。比例尺表示 10 μm。
g 与 CD4 mregDC 相邻或不相邻的 CD3FOXP42 细胞分布，数据是SEM±手段。*P < 0.05;**P < 0.01;倍率< 0.001。
见图四
癌细胞免疫原性的异质性。
图四a 表示癌细胞单细胞拷贝数变异 （CNV） 的 tSNE 图。红色代表高水平的 CNV，灰色代表低水平的 CNV。
b 按簇着色的基质细胞的tSNE图（上图）;CNV评分和标记基因表达水平的小提琴图（下图）。
c 条形图显示了CNV高癌细胞和低癌细胞之间差异表达基因的富集基因本体。
d 热图揭示了 GSVA 评分的 CNV 高癌细胞和低癌细胞之间的差异调节途径。红色代表高分;蓝色代表低分。显示基质细胞中 HLA-A、HLA-B、HLA-E 和 B2M 表达的 tSNE 图和小提琴图。
f 和 g 代表性免疫组化以及低级别和高级别 OS 组织中 MHC-I 和 B2M 表达的平均密度。比例尺，100μm。数据是SEM±手段。*P < 0.05;**P < 0.01。
见图五
CD24 保护 OS 细胞免受巨噬细胞攻击。
图五a 免疫检查点 CD24、CD47 和 CD274 及其受体的表达叠加在 tSNE 图上。红色代表高表达;灰色代表低表达。
b 热图显示每位患者 CD24、CD47 和 CD274 的标准化表达。红色代表高表达;蓝色代表低表达。
c 患者肿瘤组织和骨髓中CD24的荧光原位杂交（FISH）成像。比例尺表示 100 μm。
d 点图显示基质细胞中CD24的表达。红色代表高表达;灰色代表低表达。圆圈的大小表示表达指定基因的细胞百分比。
e 和 f 代表性免疫组化和低级别和高级别 OS 组织中 CD24 表达的平均密度。比例尺，100μm。
g Cd24a 在转染 Cd7a siRNA 或加扰 siRNA 的 K2M24 细胞系中相对表达。比例尺，100μm。数据是SEM±手段。*P < 0.05;**P < 0.01。
h 在 Cd7a siRNA 或加扰 siRNA 存在下，BMDM 对 K2M24 细胞（GFP 绿色）进行体外吞噬的代表性活荧光显微镜图像。
i-k（英语：i-k）体外吞噬作用测定和 M1 样巨噬细胞测定的门控策略和统计分析的代表性图像。数据是SEM±手段。*P < 0.05;**P < 0.01。
见图六
干扰 Cd24a 的表达促进体内巨噬细胞的吞噬作用和 M1 样表型。
图六a、b 各组股骨远端显微CT扫描的代表性图像和分析。比例尺，1 mm. BV，骨体积;电视，总音量。
c–e 用胆固醇修饰的 Cd4a siRNA 或加扰 siRNA 治疗的肿瘤中 MHC-II 和 CD24 的 IHC 染色的代表性图像和分析。比例尺，100μm。
f-h体内吞噬测定和M1样巨噬细胞测定的门控策略和统计分析的代表性图像。数据是SEM±手段。*P < 0.05;**P < 0.01;倍< 0.001。
见图七
在OS TME中预测细胞-细胞相互作用网络。
图七a 热图显示OS中指定簇中配体和受体的归一化表达。红色代表高表达;蓝色代表低表达。
b 气泡图显示细胞簇之间预测的配体-受体对。点大小表示 CellPhoneDB 生成的 P 值，由平均吸引力强度水平着色。
02
研究结论
总之，我们构建了骨肉瘤细胞和骨髓细胞的单细胞图谱，包括scRNA-seq数据和大量RNA-seq数据，目的是验证mregDCs在OS中的作用。我们的研究还揭示了CD24是OS中一种新的“不要吃我”信号，为OS的潜在治疗提供了新的途径。
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