单细胞测序助力解析主动脉夹层中免疫微环境特征

浪浪沙

　　过去10年时间里，由于从测序到分析的基因组过程的商品化带来了许多医学进步，癌症治疗也不例外。事实上，单细胞测序由于癌症是一种已经失控的基因突变，了解这些基因是一个特别有前途的研究方向。

　　小组测试在癌细胞的DNA内寻找已知影响预后和临床策略的几百个基因的变异。如一种癌症可能有某些突变使其容易接受放射治疗，但对化疗有抵抗力，或者相反--了解这些突变是非常有帮助的。

　　Isabl联合创始人兼CEO Elli Papaemmanuil指出，无论测试有多大帮助它们都只是一个开始。她说道：“这些测试被非常仔细地设计为寻找最常见的突变，它们已经彻底改变了普通癌症患者的癌症诊断。但罕见癌症患者--而我们定义的罕见癌症仍是三分之一的患者--并没有从中受益。”

　　甚至许多患有常见癌症的人可能会发现他们的病情并不涉及这些最 具预测性的基因的突变。相关的基因在其他20亿个碱基对中的某处--目前的测试只查看了基因组的大约1%。

　　虽然存在查看其他99%的技术，但跟面板相比，它在历史上是昂贵和缓慢的，对由此产生的大量数据的分析也同样是困难和耗时的。但Isabl的测试表明，这是值得的。

　　​高通量单细胞转录组测序技术的优势在于可以深度解析组织微环境中各个细胞类型的分子表达图谱特征，非常适用于疾病的发生发展的相关课题设计中。欧易生物协助发表了多篇如肺部纤维化、肝损伤等典型的疾病vs 对照类型的相关单细胞客户文章。

　　今天为大家解读的客户文章也是类似课题设计，基于高通量单细胞转录组测序解析人动脉夹层中免疫微环境特征。该篇文章是由复旦大学附属中山医院发表在《Frontiers in Cardiovascular Medicine》的相关研究，刘轶凡老师是本篇文章的第一作者，姜宝红教授、董智慧教授和符伟国教授为本篇文章的通讯作者。

　　欧易生物协助完成本篇文章的单细胞转录组测序和分析工作，并特别致谢了欧易生物巴永兵在分析中提供的帮助。

　　材料：实验组：3例急性Stanford A 型患者主动脉夹层组织;对照组：2例心脏移植患者主动脉夹层组织

　　运用欧易技术方法：欧易生物10× Genomics scRNA-seq

　　研究内容解析

　　主动脉夹层(AD)是一种危及生命的心血管急症，其特征是中膜破坏和主动脉壁分离。主动脉炎症是AD的主要特征之一。中膜和外膜浸润的免疫细胞可引起氧化应激增加，炎症因子和基质金属蛋白酶(MMPs)的表达，从而促进血管平滑肌细胞(VSMC)凋亡和主动脉重构，在AD的发病机制中发挥重要作用。

　　然而，这些免疫细胞内的细胞异质性尚未明确。本研究期望通过单细胞测序(scRNA-seq)技术解析主动脉夹层中免疫细胞分子图谱的异质性，并进一步探索AD的免疫机制和确定新的治疗靶点。

　　研究内容解析

　　为了研究主动脉的炎症，作者使用白细胞共同抗原(CD45)对免疫细胞进行分选后，进行了10x Genomics scRNA-seq。随后比较了AD组和正常主动脉中免疫细胞的单细胞图谱。结果显示，AD组织的炎症不仅涉及巨噬细胞，还涉及适应性免疫细胞，特别是T细胞。AD和正常主动脉组织中主要免疫细胞亚群的比例有显著差异：巨噬细胞在正常主动脉中所占比例较高，而AD组织中T细胞、B细胞和自然杀伤(NK)细胞的比例均增加。在AD组织中扩增的巨噬细胞主要来源于循环单核细胞，并表达编码促炎细胞因子和参与组织修复的基因。在AD组中，T和NK细胞表现出更强的细胞毒性，其中的Th17样CD4+T细胞可能参与了AD的发病机制。细胞通讯分析强调了巨噬细胞和T细胞之间的受配体数目增加，功能主要是调节T细胞的共刺激。