01

靶向PD-L1的CSR提升CAR-T細胞療效的分子機制

CAR-T療法在血液惡性腫瘤中療效顯著，但在實體瘤中治療效果卻并不明顯，其主要原因包括實體瘤細胞表達的PD-L1等抑制性分子結合CAR-T細胞表面的PD-1進而抑制CAR-T細胞的功能，以及CA-T細胞的持久性太低，為了將PD-L1對CAR-T細胞的抑制性信號轉換為激活信號，多個研究組在CAR-T細胞中共表達靶向PD-L1的嵌合轉換型受體（CSR），并提升了CAR-T細胞的抗腫瘤活性，但目前對于共表達在CAR-T細胞的CSR會不會影響CAR-T細胞本身的PD-L1對CAR-T細胞抗腫瘤活性仍不清楚。

在本研究中設計了不含有CD3ζ鏈的靶向PD-L1的CSR分子CARP，獲得的CARP-T細胞不具有腫瘤殺傷活性，并在體外和小鼠模型中證明了CARP-T細胞能夠提升CAR-T細胞的抗腫瘤活性，促進中樞記憶樣CAR-T細胞的分化，同時降低CAR-T細胞IL5、IL10和IL13等Th2型細胞因子的分泌，這個過程可能是由于CARP分子能夠反式結合激活CAR-T細胞表面的PD-L1，導致CARP-T細胞與CAR-T細胞間發生連接，進一步scRNA-seq發現CARP-T細胞與CAR-T細胞間的連接促進了兩種細胞間CD70與CD27分子的交流，這個信號通路進一步促進了記憶樣CAR-T細胞的分化和降低了Th2類細胞因子的分泌，最終提升了CAR-T細胞的抗腫瘤活性，另外研究團隊還發現靶向CD19的CRS-T細胞也能夠共表達CD19分子的提高CAR-T細胞的抗腫瘤活性。這意味著此類細胞間的交流不局限于PD-L1，后續也有可能會發現更多的CSR來提高CAR-T的治療效果。

02

測評來了--整合單細胞與空間轉錄組數據評估細胞間互作分析算法

每個細胞就像一個人，都有自己的社交網絡，這也構成了多細胞生物生命活動的基礎，細胞間相互作用（CCI）可以通過配體、受體、代謝物等信號分子來進行，從而實現胞內調控網絡與胞外信號的動態調控過程，單細胞轉錄組技術和空間轉錄組技術的發展使得通過計算手段預測細胞互作成為可能，然而大量的預測方法準確性如何并沒有評估標準。

本文由來自同濟大學的王晨飛課題組構建了一個綜合的流程以評估CCI預測方法結果的準確性。首先基于配體-受體互作數據庫和空間轉錄組數據定義了已知配體-受體相互作用的空間距離傾向性，然后基于這種距離傾向性構建了一個綜合的流程來評估CCI預測方法，本文共評估了15種常用的CCI預測方法，并利用配對的scRNA和ST數據將計算的CCI空間距離傾向性和期望的傾向性進行量化，來評估預測結果是否符合實際的空間分布，通過比較CellChat，ICELLNET，SingleCellSignalR，NicheNet，CellPhoneDB平均排名位于前列，展現出了與期望空間距離傾向較好的一致性。文章還評估了不同方法結果的相似性，發現相似的算法更傾向于獲得更多共有的結果，所以共有結果不能用于衡量CCI預測的準確性，在項目執行過程中應綜合考慮。

03

scRNA-seq&scATAC圖譜揭示效應、記憶和耗竭CD8 T細胞的共享和差異化生物學特征

Na?ve CD8 T細胞在急性感染或者疫苗接種過程中可以增殖分化為效應（Teff）和記憶（Tmem）CD8 T細胞，但在慢性感染、癌癥或自身免疫疾病發展過程中會分化為功能失調的耗竭（Tex）CD8 T細胞，其不同的分化途徑導致轉錄和表觀特征的變化，但人們對于Teff、Tmem和Tex細胞的分化發育途徑和異質性程度，以及潛在的轉錄和表觀遺傳調控機制仍知之甚少。

本研究基于LCMV病毒的急性和慢性感染模型，利用scRNA-seq和scATAC-seq技術縱向探究了不同分化時間點的Teff、Tmem和Tex細胞。首先鑒定了在Teff、Tmem和Tex細胞亞群中關鍵基因Tox，Pdcd1和Tcf7的不同染色質可及性特征，然后對急性感染過程中的Teff和Tmem細胞的分化發育軌跡進行研究，發現轉錄水平和ATAC水平鑒定到的細胞類型并不完全相同，同時也基于鑒定的結果確定了急性感染中Teff、Tmem的分化是在d8天出現的，并且轉錄因子Zeb2-Zeb2是在急性感染模型中CD8 T細胞CTL和non-CTL細胞類群分支分化中起到重要作用，進一步更長時間的記憶細胞scRNA-seq結果表明，長壽記憶CD8 T細胞的效應功能在急性感染的早期就已被表觀遺傳特征所決定。在慢性感染模型早期發現了與急性感染不同的eff-like細胞類型，他們高表達耗竭相關基因，而在感染晚期，他們發現了一群以前未鑒定到的Tex細胞，命名為Exh-KLR細胞，高表達NK細胞相關基因，這群細胞與其他Tex細胞相比，具有更強的細胞毒性潛能，并且通過差異分析發現Exh-KLR細胞和急性感染中的CTL和Mem-CTL細胞有著不同的分化路徑，但是它們之間共享了表達NK細胞受體相關基因的轉錄程序，轉錄因子富集分析也發現Exh-KLR細胞和CTL細胞群中都有著較強的Zeb2基因活性，而有著很低的Zeb1基因活性，但這群細胞和CTL不同的是保留了很強的Tox基因活性。

總之這些表明了具有不同染色質景觀的CD8 T細胞在不同分化發育途徑中可以使用共享的生物學特征，但同時也保留了其各自的分化途徑特有的分子特征。

04

篩狀前列腺癌的單細胞分析揭示了侵襲性疾病的細胞內在通路和腫瘤微環境通路

前列腺癌是男性最常見的癌癥之一，也是因轉移性疾病進展而導致癌癥相關死亡的主要原因。前列腺根治術中篩狀形態檢測的男性患者更有可能出現生化復發、轉移性復發和前列腺癌特異性死亡。篩狀前列腺癌，見于浸潤性篩狀癌(ICC)和導管內癌(IDC)，是一種侵襲性組織學亞型。ICC/IDC對相當一部分前列腺癌患者有所影響，這些患者也有較高的罹患致命前列腺癌的風險。

為了闡明ICC/IDC侵襲性的分子和細胞基礎，此研究通過單細胞RNA測序、TCR測序和組織學檢查7例成對的ICC/IDC和良性前列腺手術樣本。ICC/IDC癌細胞表達與轉移和靶點相關的基因，具有治療干預的潛力。通路分析和配體/受體狀態模擬了ICC/IDC與包括JAG1/NOTCH在內的腫瘤微環境(TME)之間的相互作用。ICC/IDC TME的特征是血管生成和免疫抑制成纖維細胞(CTHRC1+ASPN+FAP+ENG+)增多，同時T細胞減少，T細胞功能障礙升高，C1QB+TREM2+APOE+- M2巨噬細胞增多。這些發現支持癌細胞內在通路和復雜的免疫抑制TME有助于ICC/IDC的侵襲表型。這些數據強調了在ICC/IDC患者中恢復免疫信號通路的潛在治療機會，這種治療可能會有更好地效果。

05

單細胞及空間多組學分析揭示CAF在組織和物種中的保守性以及應對不同干預的動態平衡過程

癌癥相關成纖維細胞（CAF）是實體腫瘤微環境的組成部分，可促進腫瘤增殖，侵襲和轉移和比較差的預后，而CAF耗竭也可加速腫瘤，這種自相矛盾的現象使得我們要對其復雜性進行更深入的了解，進展單細胞研究已經解析了不同CAF的表型。

本文則對同一細胞進行scRNA-seq+scATAC-seq結合空間轉錄和蛋白組進一步對CAF的亞型進行解析。首先對乳腺癌小鼠模型進行了單細胞分析定義了三個新的CAF亞型：類穩態（SSL）、機械反應（MR）和免疫調節（IM）CAF，并且這三種亞型在不同組織的腫瘤中是保守的，接著使用ArchR's包進行了細胞多組學聯合，并繪制了不同CAF亞型的ATAC圖譜，然后基于空間轉錄組和CODEX技術進一步分析了內源性小鼠乳腺腫瘤組織，并鑒定出MR、SSL和IM CAF亞型位于腫瘤的空間上不同的區域，然后利用成纖維細胞對機械轉導的特異性破壞導致SSL CAF增加和更具攻擊性，在有治療反應的患者中，暴露于免疫檢查點抑制會導致SSL CAF的減少和IM CAF的成比例增加。

這些數據表明三種亞型之間的動態平衡具有重要意義，識別腫瘤跨區域共享CAF子類型擴大了有效CAF靶向治療。