发布时间： 2024-02-28 16:40:15
我出“故事”，你出“酒”，让我们一起来看这篇7分plus的肿瘤+GEO数据库挖掘是如何娓娓道来的！
自然杀伤细胞(NK)通过死亡受体和细胞毒性颗粒杀死癌细胞，在控制癌症进展中发挥重要作用。然而，在肿瘤微环境(TME)中，NK细胞经常表现出衰竭状态，这损害了它们的免疫监视功能，并有助于肿瘤免疫逃避。新的研究正在揭示NK细胞衰竭在TME中的特性和机制。目前关于NK 细胞耗竭的文章层出不穷，这篇文章也是选择了NK 细胞耗竭这个热门话题（ps：话题选的好，很容易达到事半功倍的效果哦），来吸人眼球。其次，作者通过单细胞和蛋白质测序数据在非角化鼻咽癌中建立与NK 细胞耗竭的关系，多组学数据联合分析，瞬间提升文章质量！而且，加上copykat软件分析以及一系列免疫和功能分析等，一套操作下来，让人感叹思路亮眼，逻辑清晰。最后，通过免疫组织化学检查进行相关基因表达的验证。文章用数据说话，用最少的湿实验拿到7分plus。
题目：综合单细胞转录组和蛋白质组分析揭示非角化鼻咽癌中 NK 细胞耗竭和独特的肿瘤细胞进化轨迹
杂志：J Transl Med
影响因子：IF=7.4
发表时间：2023.04.25
研究背景
非角化性鼻咽癌 (NK-NPC) 与 Epstein-Barr 病毒 (EBV) 感染密切相关，NK 细胞的作用以及 NK-NPC 中肿瘤细胞的进化轨迹仍不清楚。在本研究中，我们旨在通过单细胞转录组分析、蛋白质组学和免疫组织化学研究NK细胞的功能以及NK-NPC中肿瘤细胞的进化轨迹。
数据来源
研究思路
首先，作者从蛋白质组学分析中得到在NK-NPC中NK细胞的功能可能受到抑制这一结论，然后通过免疫组织化学来验证了这一结论，在这个结论下，作者又利用单细胞数据进行了丰富的分析。第一：聚焦NK细胞，作者将NK-NPC患者的NK细胞分亚群（NK1-NK3）并对亚群进行细胞通讯，检查 NK 细胞中四种细胞耗竭标记物的表达，还进行免疫组化分析和NLH的单细胞分析来加强结论；第二：作者又探索了NK-NPC患者上皮细胞的图谱，并将上皮细胞分为良性、肿瘤亚型 1和肿瘤亚型 2，并查看了相关蛋白的表达情况，发现EBV可能在肿瘤亚型1中活跃，而在肿瘤亚型2中潜伏；第三：进一步研究 EBV 活性状态在 NK-NPC 中的肿瘤亚型1中的作用。
从整体来看，作者的思路是层层递进，严丝合缝，值得大家学习和借鉴！
主要结果
1. NK-NPC中NK细胞的功能受到抑制
作者首先对NK-NPC（n = 3）和正常鼻咽粘膜（n = 3）进行了蛋白质组学分析，共获得161个差异表达蛋白（图1A），然后根据这161个差异表达蛋白的表达情况对6个样本进行PCA聚类（图1B），接着对它们进行了功能富集分析（图 1C）并结合蛋白质热图，观察到与 NK 细胞介导的细胞毒性相关的差异蛋白（PRKCB、PTPN11、LCK、ITGAL、PIK3CB、MAPK3 和 CASP3）在 NK-NPC 中均下调（图 1D)，提示NK细胞的功能可能受到抑制。
为此作者还进行了免疫组织化学检查，证实与正常鼻咽组织相比，B2M 在 NK-NPC 中显着下调（图1E），NK-NPC中CD56 + NK细胞的数量和NK细胞关键细胞毒性效应物之一颗粒酶B的表达减少（图1F）。
2. NK-NPC的单细胞转录组谱
在单细胞分析中，作者注释出了5 种细胞类型，包括：T细胞、NK细胞、骨髓细胞、上皮细胞、和 B 细胞（图2B）。此外，作者还发现T细胞、B细胞和NK细胞的比例在所有细胞中位居前三位。（如图2D）。这些结果表明 NK-NPC 具有明显的肿瘤异质性。
3. ZNF683 + 组织驻留 NK 细胞在 NK-NPC 中耗尽
接下来，作者对 NK-NPC 的 NK 细胞分亚群，获得了NK1-NK3和肥大细胞（图3A)；接着计算亚群的特征基因（图3B），结果发现ZNF683是NK3亚群与其他细胞亚群之间差异最显著的基因；同时，作者分别对NK1-NK3亚群的标记基因进行GSEA富集分析（图3C-E），结果发现：NK 细胞介导的细胞毒性在 NK1 亚群中被激活，在 NK2 亚群中受到抑制，细胞粘附分子途径在 NK3 亚群中得到表达；另外，作者还在 NK1-NK3 亚群和肥大细胞之间进行了细胞间通讯（图3F），结果表明肥大细胞和NK1-NK3亚群之间LGALS9-CD44、LGALS9-CD45和LGALS9-HAVCR2的相互作用可能损害NK细胞的功能。
蛋白质组学和单细胞转录组学均表明 NK 细胞介导的细胞毒性似乎受到抑制。因此，作者还检查了 NK 细胞中四种细胞耗竭标记物的表达（图3G)并发现TIGIT在NK3亚群中独特的过表达，而LAG3在NK3亚群中显著上调，CTLA4和HAVCR2在NK3中部分上调。
接着作者进行免疫组化分析，观察到与正常鼻咽组织相比，NK-NPC组织中TIGIT和LAG3的表达较高（图3H）；同时，作者又对 NLH 中 NK 细胞的降维聚类执行了与上述相同的分析流程，结果说明，与NLH组相比，在NK-NPC组中NK3细胞亚群中可以观察到更高的ZNF683、TIGIT和LAG3表达(图3J）。
5、NK-NPC肿瘤亚型1的细胞进化轨迹
为了进一步研究 EBV 活性状态在 NK-NPC 中的作用，作者将肿瘤亚型 1 分亚群获得了四个子集（图5A），使用SCORPIUS软件对其进行分析，发现这四个子集可能具有时空演化轨迹（图5B）；接着又查找这四个子集的细胞特征基因（图5C）；然后在Epi T1-T4 亚群中显示KRT5、VIM、SSTR2、LMP-1/BNLF2a/b、RPS18 和 RPS23 基因的表达（图5D）以及Epi T1-T4亚群各自标记基因的GSEA富集分析（图5E）。
文章小结
这篇文章揭示了 NK-NPC 中 NK 细胞耗竭的情况,且首次确定了NK-NPC中EBV激活状态下肿瘤细胞独特的进化轨迹，而且还将蛋白组组学与单细胞数据结合起来，给读者不一样的视角。另外，整篇文章的逻辑“丝滑”，思路清晰，还利用湿实验给文章buff加成，让编辑没有拒稿的理由，赶紧学起来吧！
·END·
上一篇：揭秘GERD丨孟德尔随机化研究探寻呼吸系统疾病的潜在风险
下一篇：Ultrasound Obstet Gynecol|交互作用+重复测量ANOVA即可
