人类淋巴结和淋巴瘤中非造血细胞的单细胞图谱揭示基质量塑的景观

A single-cell atlas of non-haematopoietic cells in human lymph nodes and lymphoma reveals a landscape of stromal remodelling

作者信息Yoshiaki Abe, Mamiko Sakata-Yanagimoto, Manabu Fujisawa, Hiroaki Miyoshi, Yasuhito Suehara, Keiichiro Hattori, Manabu Kusakabe, Tatsuhiro Sakamoto, Hidekazu Nishikii, Tran B Nguyen, Yohei Owada, Tsuyoshi Enomoto, Aya Sawa, Hiroko Bando, Chikashi Yoshida, Rikako Tabata, Toshiki Terao, Masahiro Nakayama, Koichi Ohshima, Kensuke Usuki, Tatsuya Oda, Kosei Matsue, Shigeru Chiba
PMID35332263
发布时间2022-04
DOI10.1038/s41556-022-00866-3

实验完整度

包含scRNA-seq图谱构建、体外功能实验(CD70-CD27结合与粘附)、患者样本及预后分析等独立证据层级。

主要模型

来自9名肿瘤患者的无转移性淋巴结样本 来自10名滤泡性淋巴瘤患者的淋巴结样本 滤泡性淋巴瘤恶性B细胞 外周T细胞淋巴瘤及转化型弥漫大B细胞淋巴瘤样本

重点核对

CD70-Fc蛋白与恶性B细胞结合的阻断效率(抗CD27抗体,n=4) 抗CD27抗体对恶性B细胞在FL髓质区粘附的抑制效果(n=3) FL中LY6H、LOX、TDO2、REM1表达水平与患者总生存期的相关性(n=180) scRNA-seq中恶性B细胞的鉴定方法(轻链限制)

摘要

非造血细胞(NHCs),包括间充质基质细胞和内皮细胞,在淋巴瘤中的活性被认为构成淋巴瘤发生的基础。然而,我们对淋巴瘤NHCs的理解一直受到不明原因的NHC异质性的阻碍,即使在正常人类淋巴结(LNs)中也是如此。在这里,我们构建了一个包含从27个人类样本中收集的超过100,000个NHCs的单细胞转录组图谱,包括LNs和多种结节性淋巴瘤,并揭示了30个不同的亚簇,包括一些以前未被识别的。值得注意的是,该图谱有助于与淋巴瘤NHCs进行比较分析,揭示了滤泡性淋巴瘤NHCs中基因表达及与恶性细胞相互作用的亚簇特异性改变的意外景观。这有助于我们理解淋巴瘤中的基质重塑,并突出了潜在的临床生物标志物。我们的研究在很大程度上更新了人类LNs中的NHC分类学和疾病状态分析,并提供了一个丰富的资源和更深入的见解,以推动淋巴瘤的管理和治疗。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
人类淋巴结和淋巴瘤中非造血细胞的异质性及其在淋巴瘤发生中的作用。
核心机制
滤泡性淋巴瘤中,髓质网状细胞、滤泡树突状细胞等基质细胞通过上调CXCL13、CD70等分子,促进恶性B细胞的归巢和粘附。
主要证据
scRNA-seq揭示30个NHC亚簇,其中滤泡性淋巴瘤中FDC和MRC比例增加,且CD70在基质细胞上高表达。功能实验证实CD70与恶性B细胞结合可被抗CD27抗体阻断,且阻断后粘附减少。
研究意义
为理解淋巴瘤基质重塑提供资源和见解,提出CD70等基质来源的潜在预后标志物和治疗靶点。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

单细胞转录组图谱构建

描绘人类淋巴结和淋巴瘤中非造血细胞的转录组图谱。

对9例无转移淋巴结(MFLN)和10例滤泡性淋巴瘤(FL)样本进行单细胞RNA测序,整合数据并聚类,鉴定主要细胞类型和亚簇。

2

亚簇鉴定与特征分析

揭示主要NHC组分内部的异质性。

对BEC、LEC、NESC分别进行无监督聚类,鉴定亚簇,并分析标记基因和差异表达基因。

3

FL与MFLN的差异分析

比较滤泡性淋巴瘤与正常淋巴结的NHC组成和转录差异。

比较FL和MFLN中各NHC亚簇的比例和基因表达,鉴定FL特异性的变化。

4

细胞间相互作用分析

分析NHC亚簇与恶性B细胞间的配体-受体相互作用。

使用CellPhoneDB分析FL NHC和恶性B细胞间的相互作用,并筛选在FL中上调的互作。

5

CD70-CD27互作功能验证

验证基质来源的CD70与恶性B细胞上CD27的相互作用。

通过免疫荧光、流式细胞术、重组蛋白结合实验和离体细胞粘附实验验证CD70-CD27互作及其功能。

6

预后标志物分析

评估NHC亚簇特异基因与滤泡性淋巴瘤患者生存的关系。

利用公开的FL患者微阵列数据集(n=180),进行Kaplan-Meier分析和多因素Cox回归,鉴定预后相关基因。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
胶原酶PSigma-Aldrich11213857001
分散酶Gibco17105041
DNase IWorthingtonLS002139
CD45磁珠Miltenyi Biotec130-045-801
CD235a磁珠Miltenyi Biotec130-050-501
PE抗人CD45抗体BioLegend--
Chromium单细胞3'试剂盒(V3)10X Genomics--
KAPA文库定量试剂盒Kapa BiosystemsKK4873
2100生物分析仪高灵敏度DNA试剂盒Agilent5067-4626
TrueVIEW自发荧光淬灭试剂盒VectorSP-8500
含DAPI封片剂VectorH-1200
重组Fc嵌合CD70SinoBiological10780-H01H
人IgGR&D systems1-001-A
抗CD27阻断抗体R&D systemsMAB382
小鼠IgG1同型对照R&D systemsMAB002
EasySep释放型人CD19阳性分选试剂盒StemCell TechnologiesST-17754
SureSelect人类全外显子v.7试剂盒Agilent Technologies5191-4004

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
单细胞测序样本处理
样本消化条件:胶原酶P浓度为0.2 mg/ml,dispase 0.8 mg/ml,DNase I 0.1 mg/ml,消化1小时
阅读提示:Methods: Single-cell isolation of LNNHCs
单细胞测序数据预处理
质量控制参数:细胞至少表达200个基因,线粒体基因比例低于中位数的两倍
阅读提示:Methods: Data processing and cell clustering of individual cases
配体-受体相互作用分析
CellPhoneDB参数:基因表达阈值>20%细胞,1000次置换
阅读提示:Methods: Intercellular ligand–receptor interaction analysis
重组蛋白结合实验
CD70-Fc蛋白浓度(未明确),孵育时间(10分钟,4°C),抗CD27抗体阻断浓度(未明确)
阅读提示:Methods: Recombinant protein binding assay
离体细胞粘附实验
细胞数量(2×10^6),旋转孵育(60 r.p.m. 5分钟,共3次),阻断抗体处理时间(30分钟,4°C)
阅读提示:Methods: Ex vivo cell adhesion assay
预后分析
候选基因表达阈值通过最大选择秩统计确定,数据集为GSE16131 (n=180)
阅读提示:Methods: Prognostic analysis of stroma-derived markers in FL