专栏名称: 实验万事屋
文献总是乏味,科研一向无聊,“实验万事屋”旨在拯救医界同仁于寂寞无聊,每天坚持抖落科研内幕,分享实验心得,搜集科研资讯,激发您的科研兴趣,传授实用的科研方法和思路。做不做科研,从医之路大不同,在这条布满荆棘的科研道路上,我们与您一路同行。
目录
相关文章推荐
小张聊科研  ·  Aging被剔除,eLife被on ... ·  1 周前  
研之成理  ·  MOF,Nature Materials! ·  6 天前  
51好读  ›  专栏  ›  实验万事屋

博士发了14.7分的Nature子刊,这中山大学的文章,做了巨噬细胞和T细胞的互作,这样的假设迭代就很不错……

实验万事屋  · 公众号  · 科研  · 2024-11-04 08:20

正文

今天这篇文章,是中山大学第一附属医院耳鼻喉科医院的陈德猛团队发表在14.7分的Nature子刊Nat Commun上的文章,这篇文章讲的是在抗CD276的抗体α-CD276耐药过程中巨噬细胞的浸润以及T细胞的耗竭,其实也就是耐药过程中肿瘤细胞、巨噬细胞与T细胞之间的Crosstalk:



首先,他们用单细胞测序(下面这个UMAP图,就是通过单细胞测序活动的,通过基因表达作为多维的主成因分析,并进行降维成这样的2D图形,通过这样的图来对不同的基因表达特征的细胞进行分簇分析,UMAP和tSNE都是这样的原理,不熟悉的话,可以去看看《列文虎克读文献》和《夏老师带你读文献》),分析了α-CD276用药后小鼠模型。α-CD276用药的小鼠,根据形成肿瘤的大小,分成了对照组、敏感组和耐受组。结果发现,与耐药组和对照组相比,敏感组小鼠样本中CD8+ T细胞和 CD8+ GZMB+ T细胞的浸润明显增加了:



通过对耐受组和敏感组之间,以及Scissor +细胞(分别表示与目标表型呈正相关的细胞亚群)的差异基因分析,他们发现了差异基因中ITGB6可能参与了α-CD276耐药。那么提出了这样的假设,要进一步怎么样来论证呢?他们首先通过敲减,分析了ITGB6与α-CD276耐药之间的相关性:



通过这样的敲减ITGB6后,查看α-CD276治疗耐药的情况,来验证ITGB6作为介导对α-CD276治疗耐药的关键基因(这其实就是柯霍氏法则的验证过程,不清楚柯霍氏法则的话,可以看看《科研的推理和逻辑:从实验台到咖啡桌》和《轻松的文献导读》)。敲除ITGB6后,可以使小鼠HNSCC(头颈部鳞状细胞癌)中的α-CD276耐药性得到缓解,同时,也增加了CD8+ T细胞和 CD8+ GZMB+ T细胞的浸润:



与对照组的小鼠相比,ITGB6敲除的小鼠中,MoMΦDC(单核细胞/巨噬细胞/树突状细胞)和γδT细胞百分比降低,而中性粒细胞、CD8+ T细胞和 CD4+ T细胞的比例增加。而通过单细胞测序中的配体受体之间的关联性,他们发现ITGB6肿瘤细胞,可能与MoMΦDC之间的交互最多。当ITGB6被敲除后,在这些MoMΦDC,PF4+的巨噬细胞与肿瘤细胞之间的Crosstalk明显减少。于是他们就进一步迭代了假设(课题的推进,其实就是通过在得出结果后,对已有结果以及已知的信息进行分析,然后进一步的假设迭代,不清楚假设和假设迭代的话,可以看看《科研的推理和逻辑:从实验台到咖啡桌》和《列文虎克读文献》),假设ITGB6+肿瘤细胞可能是与PF4+的巨噬细胞产生了互作:



而进一步对PF4+ 巨噬细胞进行分析,他们发现PF4+ 巨噬细胞比例增多,则患者的存活率较低,同时CD8+ T细胞的浸润和杀伤能力会减弱:



ITGB6+肿瘤细胞与PF4+ 巨噬细胞之间的互作关系,是通过CX3CL1-CX3CR1这样的配体受体互作导致的。如果阻断了CX3CL1-CX3CR1这个轴可以抑制肿瘤细胞α-CD276耐药性的产生,那么ITGB6+肿瘤细胞与PF4+ 巨噬细胞之间的互作就是肿瘤细胞α-CD276耐药性的关键(这就是一个充分条件的假言推理,在这个推理的过程中,必须要通过肯定前件或者否定后件,才能得到结果,不清楚肯定后件逻辑谬误的话,可以去看看《科研的推理和逻辑:从实验台到咖啡桌》和《列文虎克读文献》)。于是他们使用α-ITGB6、α-CX3CL1 和 α-CX3CR1阻断了CX3CL1-CX3CR1,而这样的确抑制了细胞α-CD276的耐药性,这里使用的就是肯地前件的推理,得到的结果就是ITGB6肿瘤细胞对α-CD276的耐药性,就是由CX3CL1-CX3CR1轴介导的:



那么PF4+ 巨噬细胞是否对肿瘤的微环境产生了什么影响呢?于是他们进一步分析单细胞测序结果中,可能与PF4+ 巨噬细胞有关的其他细胞的配体受体相关性。结果发现,ITGB6敲除的肿瘤中,PF4+ 巨噬细胞和 CD8+ T细胞之间,CXCL16-CXCR6相互作用显着减少,也就是说在ITGB6+ 肿瘤细胞刺激下,PF4+ 巨噬细胞可能是通过CXCL16-CXCR6轴,影响了CXCR6+T细胞:



而ITGB6敲除可以降低PF4+ 巨噬细胞中NFKB1的磷酸化(这个其实就是NFκB信号通路中,入核的与p65结合的p50,不熟悉NFκB信号通路的话,可以去看看《信号通路是什么鬼?》系列),他们发现p50能结合并启动CXCL16转录。而额外加入CXCL16,可以增加α-CD276耐药性。通过PF4+ 巨噬细胞和T细胞的共培养后发现,PF4+ 巨噬细胞与CD8+ T细胞的CXCL16-CXCR6轴,在低密度下可以刺激产生GZMB+CXCR6+CD8+ T细胞。而增加了PF4+ 巨噬细胞比例,也就是提高了CXCL16产生的浓度,则会使得GZMB+CXCR6+CD8+ T细胞转化为PD1+CXCR6+CD8+ T细胞,也就是说过度的PF4+ 巨噬细胞产生的CXCL16刺激,可以促进细胞毒性的CXCR6+CD8+ T细胞向抑制性的PD1+CXCR6+CD8+ T细胞的转变,抑制细胞毒性并诱导CXCR6+CD8+ T细胞耗竭:



既然ITGB6+肿瘤细胞互作的PF4+ 巨噬细胞,能通过CXCL16-CXCR6使得细胞毒性的CXCR6+CD8+ T细胞向抑制性的PD1+CXCR6+CD8+ T细胞的转变。于是他们又进行了假设的进一步迭代(又是一个假设迭代,大家可以明显看出,这整篇文章就是在通过不断地分析新结果,反复进行假设迭代,才推导出来的,这个和科研套路所谓的方法学完全是两码事,不清楚的话可以好好看看《科研的推理和逻辑:从实验台到咖啡桌》和《列文虎克读文献》),他们假设ITGB6+肿瘤细胞互作的PF4+ 巨噬细胞与抗PD1抗体的耐药也有一定的关联性。结果发现,ITGB6的确还促进了小鼠对α-PD1治疗的耐药性:



这篇文章很有意思,在逐步地递推过程中,迭代假设,又在得道进一步的结果后,推进课题。在每一个验证步骤中,他们也做到了相对的严谨,好了,今天就先策到这里吧,有兴趣的话,可以看看原文,祝你们心明眼亮。

喜欢夏老师讲文献的话,可以点点星标,点点赞,点点“在看”,多分享多转发。



公众号回复“公克”,没事可以翻翻精华帖,里面有不少宝藏工具,当作是科研过程中的一种调剂也是不错的选择哦科研并不一定要这么无聊又尴尬




目前夏老师已正式出版11本书,想要的可直接点以下微店小程序直接购买:
《“一本正经”的基础实验手册》适合刚入门的科研小白;
《实验万事屋》适合刚要入门的科研菜鸟;
《夏老师带你读文献》是教你们如何读文献(含科研解迷彩蛋);
《列文虎克读文献》通过文献精读讲解简单的分子生物学实验及原理;
《轻松的文献导读》通过几篇不同风格、不同领域的文章解读,简单讲解了文章的思路和逻辑性;
《信号通路是什么“鬼”?》系列(1-5)(含科研解迷彩蛋),介绍各种信号通路,每条信号通路配有对应SCI文章的解读,由表及里;
《科研的推理和逻辑——从实验台到咖啡桌》给你讲讲科研中的推理和逻辑