本期分享一篇通过单细胞分析技术揭示不同类型肝癌肿瘤细胞异质性的文章，其中揭示了TCF7+祖细胞样记忆CD8+T细胞（Tpm）具有独特的促瘤特征。
本文于2024年2月发表于Journal of Translational Medicine，通讯作者为南京医科大学的周钢桥教授，标题“Integrative single-cell transcriptomic analyses reveal the cellular ontological and functional heterogeneities of primary and metastatic liver tumors”（IF 7.4）。
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1、研究整合了来自不同来源的大规模单细胞数据集，包括原发性肝肿瘤和多种转移性肿瘤样本，这增强了研究结果的代表性和广泛性。2、识别了之前未被充分研究的细胞亚群，如TCF7+CD8+Tpm细胞，为理解肿瘤免疫微环境提供了新的视角。肝癌是全球癌症相关死亡的第四大原因，其中肝细胞癌占原发性肝癌的80-90%。原发性肝癌和转移性肝癌在细胞组成、空间分布、血液供应和血管生成能力等方面可能表现出高度的异质性，这些差异可能导致对治疗的不同敏感性和抗性。尽管已有研究分别探讨了原发性或转移性肿瘤的细胞微环境，但缺乏对两者进行综合比较的研究。
scRNA-seq分析细胞异质性，记忆B细胞抑制状态
通过对原发性肝肿瘤（PTs）、正常肝脏组织（NTs）和转移性肝肿瘤（MTs）进行scRNA-seq分析，发现PTs中T/NK细胞和内皮细胞显著减少，而髓系细胞和成纤维细胞显著增加。在MTs中，T/NK细胞、髓系细胞和成纤维细胞增加，而内皮细胞减少。
B细胞在上述三类不同组织中也表现出异质性，记忆B细胞亚群主要富集在NTs和MTs中，而浆细胞亚群主要在PTs和MTs中发现。在PTs和MTs中，尤其是MTs中，记忆B细胞的免疫抑制基因表达水平显著增加，表明它们在肝肿瘤中表现出抑制状态，并可能具有促进肿瘤的特征，且与转移性肝肿瘤患者的预后不良相关。
TCF7+记忆CD8+T细胞表现出独特的促肿瘤特征
通过无监督聚类，研究者将T/NK细胞分为13个细胞亚群，CD4+T细胞在MTs中观察到显著变化，尤其是与p38 MAPK信号通路激活相关的细胞过程。TCF7+CD8+Tpm细胞在MTs中的比例显著增加，并且表现出功能失调和耗竭状态，可能促进转移性肝肿瘤的进展。
TCF7+Tpm细胞在分化轨迹上位于记忆T细胞和耗竭T细胞之间，表明它们可能是向耗竭状态转变的记忆T细胞。Tpm细胞与肿瘤引流淋巴结(TdLN)中的肿瘤特异性记忆T细胞(TTSM)具有相似的转录特征，表明Tpm可能是从TdLN迁移而来，可能被干扰并诱导进入耗竭状态，促进转移癌细胞在肝脏中的免疫逃逸。
此外，研究者发现Tpm细胞的免疫抑制特征可能由p38 MAPK信号通路驱动。
TAMs发挥免疫抑制作用，基质细胞丰度和功能具有多样性
此外，研究者识别了13个髓系细胞亚群，其中WDR45B+TAMs在PTs和MTs中富集，表现出M2样极化的特征，并且与不良的预后相关，其可能通过CEBPD的调控显示出免疫抑制特征，并且可能通过p38 MAPK信号通路促进其免疫抑制功能。
与此同时，研究着还识别了两种成纤维细胞亚群，SERPINF1+成纤维细胞与上皮-间质转化(EMT)和细胞外基质(ECM)组织相关，而MYH11+成纤维细胞与肌肉生成和平滑肌收缩相关，并且在MTs中与肿瘤微环境的塑造。
本文通过分析非肿瘤肝脏组织、原发性肝肿瘤和转移性肝肿瘤的scRNA-seq数据，探讨了原发性和转移性肝癌肿瘤微环境中细胞的异质性，与临床数据相结合，探讨了特定细胞群与患者预后之间的关联，为潜在的治疗靶点提供了依据。不过本文也有以下的不足：
- 研究基于现有的公开数据集，可能存在诊断和治疗标准不一致的问题，这可能影响结果的普适性。
- 虽然识别了关键的细胞群和信号通路，但对于这些细胞如何具体影响肿瘤发展和转移的具体分子机制仍需进一步研究。
当前的文章若是想要投往分数更高的期刊，其实可以在所分析出的结果之上，深入挖掘其中的机制，往往通过实验完整的讲述一个故事是最吸引审稿人的。以下一些可拓展的方向：
分子层面的机制：研究特定细胞亚群（如TCF7+CD8+T细胞或WDR45B+TAMs）的分子特征，包括它们的信号传导途径、基因表达调控网络和细胞间通讯机制。
细胞状态的转变：探索记忆B细胞向抑制性B细胞转变的分子机制，以及T细胞耗竭的诱导因素。
微环境的相互作用：研究肿瘤细胞与肿瘤微环境中的免疫细胞和基质细胞之间的相互作用，以及这些相互作用如何影响肿瘤的发展和转移。
基因编辑技术：利用CRISPR-Cas9等基因编辑技术敲除或敲入关键基因，以验证它们在细胞功能中的作用。
体外实验：通过细胞培养模型，如共培养系统，模拟肿瘤微环境中的细胞间相互作用，并观察这些相互作用对细胞功能的影响。
动物模型：建立合适的动物模型，如转基因小鼠或患者来源的异种移植模型，来验证细胞亚群在肿瘤发生和发展中的作用。
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