小鼠肥大细胞瘤细胞

来自麦吉尔大学和多伦多大学等研究人员已经开发出一种方法，可以仅通过一个微小肿瘤组织样本来预测肺癌患者在手术后的发展状况。研究人员将成像质谱流式细胞术与深度学习技术相结合，分析了400 多名来自肺腺癌患者的肺癌样本的肿瘤微环境。肿瘤微环境已被确定为影响治疗进展的异质性来源。通过在空间和单细胞水平上表征肿瘤微环境，研究人员揭示了与临床特征(如生存率)相关的不同细胞状态和特征。正如他们在Nature杂志上报道的那样，他们使用了人工智能来识别肿瘤微环境的某些特征来高精度地预测疾病进展。　　Fig. 1: IMC defines the spatial landscape of LUAD.　　“总的来说，这些数据表明空间分辨的单细胞转录组在未来可能具有非常大的价值，有助于为个性化的围手术期护理计划提供有价值的信息，以最大限度地减少那些能被治愈的人在治疗过程中产生的毒副作用，或提高那些会复发的人的治愈率”，麦吉尔大学的共同资深作者 Daniela Quail 和 Logan Walsh 以及拉瓦尔大学的 Philippe Joubert 领导的研究人员在论文中写道。研究人员使用 Fluidigm(现为 Standard BioTools)企业的成像质谱流式细胞技术系统，分析了 1996 年 2 月至 2020 年 7 月期间收集的 426 名肺腺癌患者的小组织核心样本。他们使用 35 重抗体组来识别各种细胞他们样本的成分，包括癌细胞本身以及基质细胞、适应性和先天性免疫细胞。研究人员总共检测到超过 160 万个细胞，并发现了 14 个不同的免疫细胞群。他们特别关注免疫细胞群与患者的临床数据之间的关联。例如，肥大细胞与延长生存期有关，虽然它们在非吸烟者和患有早期疾病的患者中更为常见。研究人员进一步注意到某些免疫细胞的频率与特定临床亚组之间的联系—例如，CD4 阳性辅助性 T 细胞在女性患者的样本中富集，她们往往会有更好的总体存活率，而老年患者的肿瘤内 CD8 较少- 阳性 T 细胞。与此同时，他们探索了肿瘤微环境中不同的细胞表型如何与生存相关，例如，发现 H1F1-α 阳性中性粒细胞将会产生不利于生存的环境。观察具有相似局部细胞类型组成的区域(邻近细胞)，研究人员进一步指出，不同的组织结构与生存差异有关。例如，富含 B 细胞的邻近细胞与存活显着相关，尤其是 CN-25 邻近细胞，它也富含 CD4 阳性辅助性 T 细胞。通过应用深度学习方法，研究人员发现他们生成的空间信息可以改善对临床结果的预测。他们报告说，创建的模型(包括空间信息)预测进展的准确率高达 95.9%，而基线评分的准确率为 75%，而且他们仅仅使用了一个 1 mm²的肿瘤样本。此外，研究人员使用成像质谱流式细胞术分析了 60 名原发性肺腺癌患者的单独验证队列，并在数据集中发现该模型以 94% 的准确度预测进展。研究人员将他们模型的预测能力追溯到六个标记的组合：CD14、CD16、CD94、αSMA、CD117 和 CD20。总体来讲，准确率为 93.3%，精密度和召回率为 95.6%。研究人员写道：“我们的研究结果代表了对使用临床和病理变量的现有预测工具的重要进步，并且可以更有效地利用不断增长的围术期辅助系统来改善癌症结果。”　　来源：　　1.Sorin, M., Rezanejad, M., Karimi, E. et al. Single-cell spatial landscapes of the lung tumour immune microenvironment. Nature (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05672-3.　　2.基因网

免疫治疗是非小细胞肺癌（Non-small cell lung cancer，NSCLC）的主要治疗方法之一。虽然肿瘤突变负荷（Tumor mutational burden，TMB）与免疫治疗的响应应答相关，但是免疫应答与肿瘤基因型之间的关系还知之甚少。2021年11月11日，美国西奈山伊坎医学院Miriam Merad研究组与Ephraim Kenigsberg研究组合作发文题为Single-cell analysis of human non-small cell lung cancer lesions refines tumor classification and patient stratification，通过建立病人非小细胞肺癌中肿瘤细胞的scRNA-seq以及CITE-seq分析，确定了肿瘤突变负荷以及TP53突变的情况，从而构建了NSCLC肿瘤的细化分类以及患者分层，为免疫疗法的响应提供了新的数据库参考。为了对肿瘤微环境中的免疫细胞的转录状态进行检测，作者们对未进行治疗的、早期的NSCLC患者体内的肿瘤进行切除并对细胞进行分析（图1）。作者们通过CITE-seq（Cellular Indexing of Transcriptomes and Epitopes by Sequencing）、scRNA-seq以及TCR-seq（T cell receptor sequencing）整合免疫细胞表面标记的抗体分析生成了三个数据库。作者们对8名患者的肿瘤和非肺部组织进行了CITE-seq，对另外27名患者进行了scRNA-seq。CITE-seq中采用了15个用于注释细胞类型的抗体，并最终扩展到81个抗体进行更具体的研究。除此之外，作者们的还对三名患者进行了scRNA-seq/TCR-seq的联合分析。图1 对病人NSCLC肿瘤组织的CITE-seq、scRNA-seq以及TCR-seq分析总的来说，来自35个肿瘤和29个相匹配的非肺部样本中的361,929个单细胞被分为30个注释的转录状态细胞群。基于RNA的聚类分析，作者们共鉴定除了49个免疫细胞群体，包括T细胞、B细胞、浆细胞、肥大细胞、浆细胞样树突状细胞以及单核吞噬细胞等。CITE-seq数据使用成熟的蛋白质细胞标记物进一步确认了细胞身份。为了确定组织取样是否会导致分析结果的差异，作者们对8名患者的每个肿瘤的三个不同区域进行了取样对比分析。作者们发现免疫细胞表型的差异主要是由肿瘤之间的差异而非区域取样差异造成的。因此，肿瘤微环境中的特征稳健且可重复，促使作者们进一步分析其中转录状态的差异与肿瘤分型之间的关系。通过对肿瘤的scRNA-seq以及CITE-seq分析，作者们发现肿瘤中树突细胞（Dendritic cells，DC）组分主要包括cDC1、cDC2、富含调控因子的成熟mregDC以及DC3类型（图2）。其中DC3是肿瘤中最普遍存在的DC亚型，并且在肿瘤中数量会增加，而mregDC是最为罕见的类型。先前的研究表明mregDC的激活对于诱导肿瘤定向T细胞应答至关重要，因此作者们想对单个载玻片上的肿瘤样品进行连续免疫组化染色，研究检测mregDC在肿瘤中的分布【1】。作者们发现在靠近T细胞的三级淋巴结构区域（Tertiary lymphoid structures，TLS）存在MYH11+滤泡树突状细胞的聚集。TLS结构的形成有助于患者接受免疫疗法以及预后【2,3】。通过对DC3细胞类型的分析，作者们发现DC3的特征介于单核细胞样细胞和cDC2样细胞之间。另外，通过基因表达的差异分析作者们鉴定发现一个DC模块基因mod28富集表达在肿瘤病灶区域，其中包括CD1A以及CD207基因表达，这些基因标记出LCH（Langerhans cell histiocytosis）朗格汉斯细胞组织细胞增生症细胞，因此作者们又将该细胞群的分类名称为LCH-like细胞。随后作者们对NSCLC中的T细胞进行了细致分类。CITE-seq对T细胞的分析鉴定发现CD8+细胞具有自然杀伤细胞样（Natural killer-like）特征，另外也有多种因子表达的激活型T细胞等。除此之外，通过对病人体内的NSCLC肿瘤进行配对的scRNA-seq/TCR-seq分析，作者们发现激活型T细胞是肿瘤中存在最多的类群，而且与非肺部组织相比肿瘤内包含多种类型的T细胞，比如激活型T细胞、周期型T细胞以及调节型T细胞等。作者们对的肿瘤中免疫细胞的数量进行分析后发现，B细胞和浆细胞的数量在肿瘤中都出现了显著的升高，但是B细胞与浆细胞之间的比例相对来说是比较稳定的。为了建立起细胞表型驱动病人多样性的关联，作者们希望对细胞类型出现频率进行归一化分析。通过该分析，作者们发现激活型T细胞、IgG+浆细胞以及MoMΦ-II细胞对于肺癌的出现具有很高的相关性。因此，作者们将该细胞组成称为肺癌激活模块（Lung cancer activation module，LCAM）。作者们可以根据肿瘤免疫微环境中存在的免疫细胞的类型对病人进行分型，与已有的聚类方法Seurat【4】相比LCAM分型方法具有很高的准确性和稳健性，对其他独立于本工作的数据库【5】进行测试也可以确认该LCAM分类方法具有很高的可重复性。作者们发现LCAM评分与病人吸烟的情况具有相关性，该细胞模块的表达是对突变和异位表达的肿瘤抗原的适应性反映的标志。而且，LCAM与TP53突变负担也存在相关性，TP53突变的肿瘤与TP53野生型的肿瘤相比，LCAM评分更高。而且TP53的突变与肿瘤突变负担也存在相关性。为了鉴定这些发现在其他肿瘤中是否具有普适性，作者们在肺鳞状细胞癌中也进行了相似的分析，发现肺鳞状细胞癌中也表现出较高的LCAM评分水平。因此，LCAM与肿瘤突变负担相关，可能可以作为特异性免疫检查点阻断反应的非冗余生物标志物。 工作模型总的来说，该工作通过对35个NSCLC病人中相匹配的肺部肿瘤与非肺部组织的scRNA-seq、CITE-seq以及TCR-seq，构建了迄今为止最大的早期肺癌免疫反应细胞图谱，并通过对其中免疫细胞类型的分析建立了对NSCLC肿瘤进行详细分型的LCAM模块，LCAM评分较高说明患者正在经历一个更有力的抗原特异性抗肿瘤适应性免疫应答过程，同时说明LCAM可以作为更直接的衡量抗原特异性抗肿瘤免疫激活的指标。原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ccell.2021.10.009

隔壁的直男师兄今年喜得千金，最近总在实验室诡异地傻笑，问他为何，说是时常想起女儿的可爱模样。 这种感情，没养育过孩子的人恐怕理解不了。但生物汪在实验室养育细胞，也一样寄托感情，生怕细胞被养坏了。一个闪失，就前功尽弃。实验结果不可靠，没有一致性和稳定性，还重复不出来，再浓密的头发也经不住这样的考验。所以，有一个稳定、一致的培养环境，那就很重要了。 培养细胞不可能24小时值守，快快请出四大护法相助！ 1. 大护法：二甲基亚砜（DMSO） 成功冻存和复苏细胞是细胞培养研究的常规操作。细胞低温储藏时，防止冰晶形成是维持细胞活力的关键。大护法DMSO作为冷冻保护玻璃化剂，可以让细胞免受冰晶导致的机械损伤。大护法法力无边，能够用于原代、继代培养和重组的异倍体和杂交瘤细胞系、胚胎干细胞 (ESC) 以及造血干细胞的冻存。 下面为大家解密DMSO这个既熟悉又陌生的细胞培养大护法～～l DMSO的摩尔浓度是多少？DMSO的摩尔浓度为14.1 M，依据是密度1.1 g/mL和分子量78.13 g/ml。l DMSO的来源？过去，DMSO是从树皮中分离出来的。现在，它是一种商业合成的溶剂。l 细胞冻存培养基中应使用什么浓度的DMSO？DMSO通常以1-10％的浓度使用，具体取决于细胞系。 l DMSO应该是液体，为什么我收到后却是固体？DMSO的熔点为16-19℃，室温过低就凝固。这并不妨碍使用，可以缓慢加热令其重新液化，不会有任何影响。l 哪种类型的过滤器可用于无菌过滤DMSO？DMSO可以用带0.2 μm PTFE膜的过滤器进行无菌过滤。 每个伺候细胞宝宝的“宝爸宝妈”对棕瓶子白盖子的DMSO应该都不陌生。没错！正是Sigma-Aldrich® 品牌热卖的这款DMSO（货号：D2650）：明星产品，质量过硬，口碑积累，适用性广，久经验证。 2. 二护法：血清 血清里的生长因子能促进细胞的繁殖，附着因子可促进细胞的贴壁，此外矿物质、脂类及激素对细胞也大有裨益。常用的血清有胎牛血清和小牛血清，公认澳洲来源的血清品质更优、更安全。 赶快来了解一下保护细胞宝宝的二护法吧～～l 如何解冻血清？血清应在2-8°C过夜解冻以避免降解，或者在室温条件下，定期轻轻摇动使组分重悬。解冻的血清在加入细胞培养基前应该混合均匀。反复冻存会严重影响血清品质，建议将解冻的血清分装成单次使用量，并冻存于-20°C。如果储存于2-8°C的环境中，应该在2-4周内尽快使用。温度超过37°C时血清会降解，功能遭到破坏。l 如果血清收到时存在部分解冻，还能继续使用吗？血清是干冰包装运输，到达时应该是冷冻状态。运输超期，会部分解冻，但依然可以继续使用。l 培养基中加入血清和所有补充物后可以储存多久？如果正确无菌操作，添加血清的培养基可以在2-8°C最长储存6周。不论储存时间长短，一旦培养基变浑浊，应该使用适当的方法丢弃。l 为什么血清会出现浑浊或絮状物质？原因很多，主要有二：1. 反复的冻融会使血清脂蛋白发生变性造成浑浊，所以，一定要分装哦～～2. 血清加工中遗留的纤维蛋白原在解冻时会转化成纤维蛋白，过量的纤维蛋白就呈现为絮状物。不要着急，可以离心移除；不推荐过滤哦，因为容易堵。l 什么是γ辐照的血清？γ辐照的血清通过暴露于放射性60Co产生的25-40 kGy剂量的γ射线来灭活病毒和其他外来微生物(比如支原体)。γ辐照处理不影响血清的理化性质或细胞培养性能。l 为什么有些血清是热灭活的？如何热灭活？哺乳动物血清中天然存在的补体蛋白参与细胞溶解事件、收缩平滑肌、从肥大细胞和血小板中释放组胺和激活淋巴细胞和髓细胞。热灭活破坏了血清中补体的活性，因此免疫学应用，培养胚胎干细胞、昆虫细胞和平滑肌细胞时推荐使用。热灭活方法是在56°C水浴中处理30分钟，并每隔大约10分钟旋转一次瓶子。为了保持精确，可使用一个类似大小的瓶子作为对照，对照瓶内放入同等体积的水，并放置一个温度计，在温度到达56°C时开始计时30分钟。热灭活过程必须小心控制，避免血清中支持细胞和组织繁殖的关键蛋白组分发生降解。l 胎牛血清的颜色和之前使用的批次不同，会影响血清使用效果吗？血清的颜色取决于血红蛋白浓度，颜色差异不影响血清性能。 说了这么多，从哪里请到这尊神呢？当然首选默克啦～～澳洲来源的牛血清，满足培养细胞的不同需要！货号产品描述F8318-500ML胎牛血清，澳大利亚来源，无菌，适合细胞培养，适合杂交瘤细胞，500mLF8687-500ML胎牛血清，澳大利亚来源，γ辐照，无菌，适合细胞培养，适合杂交瘤细胞，500mLB7446-1000ML小牛血清，澳大利亚来源，无菌，适合细胞培养，适合杂交瘤细胞，1000mLB7447-1000ML小牛血清，澳大利亚来源，γ辐照，无菌，适合细胞培养，适合杂交瘤细胞，1000mL 3. 三护法：胰蛋白酶 在细胞培养中，从组织上解离或从贴壁基质上分离细胞的步骤很关键，一般使用胰蛋白酶。胰蛋白酶作用于赖氨酸或精氨酸的C末端，在37°C时具有最佳的效率，因此使用期前要预热。当然，高浓度的胰蛋白酶长期孵育会去除细胞表面蛋白而损伤细胞，甚至杀死细胞。看来，这个护法的脾气可不好哦～～ 根据应用和细胞类型的不同，胰蛋白酶的组分和浓度也不同。比如，粘附分子在钙离子存在时决定细胞-细胞和细胞-基质的相互作用，为了削弱折衷联系，通常使用含EDTA的胰蛋白酶螯合二价阳离子（Ca, Mg）（点击这里，了解更多：T4049）。 胰蛋白酶的主要来源是猪的胰脏，产品是冻干粉或溶液。为了避免动物或微生物物质，现在也有技术可以在玉米中重组表达牛胰蛋白酶，厉害吧？(点击这里，了解更多：T3449)。 胰蛋白酶的使用浓度也很有讲究。对于强贴壁细胞系，常使用0.25%-2.5%的胰蛋白酶。如果实验需要细胞表面蛋白完整，则应降低使用浓度（0.05%胰蛋白酶）。 4. 四护法：抗生素 细菌宝宝的生存环境这么好，肯定有坏蛋觊觎，这就需要请出四护法——抗生素。 常见的生物污染由细菌、真菌和支原体造成，部分由病毒、化学物和细胞交叉污染造成。抗生素可以控制细胞培养中的生物污染。灵活使用抗生素是控制污染的方法，但千万不要偷懒，还是要注意无菌操作哦～～ 青霉素对大多数革兰氏阳性菌和少数革兰氏阴性菌有效，链霉素对革兰氏阴性菌和少数革兰氏阳性菌有效，联合使用青霉素和链霉素（简称双抗），就能有效控制细胞培养中大多数细菌的污染啦～～ 默克旗下有相当靠谱的抗生素。Sigma-Aldrich® 品牌热卖的青链霉素溶液（货号为V900929）不仅性能稳定，超高性价比；而且还是即用型经典配方（10KU青霉素和10mg链霉素/mL），直接以1:100比例添加到培养基中就全搞定！ 怎么样？这四大护法，是不是各个身手不凡呀！有了他们，细胞宝宝就可以健康无忧啦～～ 友情提醒，11月起我们会推出四大护法优惠组合套装，敬请留意~也欢迎大家在留言区分享自己培养细胞的心得体会～～我们会精选出五个有趣有料的留言，送上默克超可爱的萌娃家族盲盒一个，共有5位幸运儿，快来留言参与吧！ 留言截止时间：2020年10月30日12：00