2021年4月7日,应我院张宏恺研究员的邀请,北京大学生物医学前沿创新中心任仙文副研究员做客“百年南开之生命讲坛”,在生物站报告厅做了题为“单细胞时空重构与肿瘤免疫”的学术报告。报告前,学院副院长田在宁向任仙文校友颁发了“百年南开之生命讲坛”主讲人纪念牌。
单细胞转录组测序(scRNA-seq)是一项革命性的生物技术,在生物医学的诸多领域得到了广泛应用。但在组织分离过程中,单个细胞的时空信息会丢失。如何保留或重构细胞的时空关系是当前单细胞测序领域的前沿问题之一。在本次学术报告中,任老师首先介绍了单细胞测序技术是研究肿瘤微环境,特别是不同类型免疫细胞状态和动态的有力手段。以人肝细胞癌(HCC)为例,重症HCC患者腹水较多,且预后较差,他结合10xGenomics和SMART-seq2两种单细胞测序技术,对肝癌患者多个组织的免疫细胞做了系统性描画,通过前沿的生物信息学分析方法和基于线粒体突变的进化树构建,肝腹水中的淋巴细胞及骨髓细胞的来源不同,对巨噬细胞从肿瘤迁移到腹水的过程进行确认,肿瘤中LAMP3+树突状细胞(DCs)具有从肿瘤迁移到肝淋巴结的潜力,并发挥了广泛调节淋巴细胞的作用,该结果为利用肝癌病人的腹水代替外周血或活检组织进行肿瘤状态检测提供了新思路。
接下来,任老师介绍了一种可以重构细胞时空关系的CSOmap工具,通过输入单细胞转录组测序数据和已知配体-受体相互作用关系从头重构细胞空间关系、细胞群的统计意义以及回答细胞空间关系是由哪些关键的配体-受体相互作用决定的。以正常肺细胞与肺纤维化细胞为实例,通过CSOmap发现在肺纤维化细胞中Ⅱ型肺泡细胞具有不同的倾向性,SFTPA1-TLR2是肺细胞之间相互作用的关键分子。此外,利用CSOmap分析新型冠状肺炎细胞单细胞转录组数据,发现ANXA1-FPR1和S100A8/9-TLR4是介导宿主反应的关键。报告最后,任老师介绍道,通过在黑色素瘤和头颈癌上的应用,CSOmap预测发现CD63-TIMP1的相互作用在肿瘤形态形成中发挥重要作用,高表达CD63的黑色素瘤会形成比较致密的组织结构,而低表达CD63的头颈癌会形成松散的肿瘤结构以利于转移扩散。
报告结束后,任仙文老师与在场师生就相关问题进行了沟通交流,正如张宏恺老师总结所说“单细胞技术并不是工作的终点,而是工作的起点”。在掌声雷动中,本次讲座圆满结束。