破譯隨時間推移免疫適應的細胞狀態轉變是推進生物學發展的基礎。 目前缺乏能跟蹤體內免疫細胞隨時間動態變化的技術。2023年12月21日，以色列魏茨曼科學研究所Ido Amit領銜的研究團隊近日取得了突破，他們在Cell期刊上發表了題為“Time-resolved single-cell transcriptomics defines immune trajectories in glioblastoma” 。作者們開發了Zman-seq技術，這是一種新型的單細胞測序技術，通過免疫熒光標記循環免疫細胞，在腫瘤組織中跟蹤它們數天，記錄隨時間變化的轉錄組動態。 基于這項技術，能讓研究人員了解體內的免疫細胞在什么時間去了哪里，發生了哪些變化。

        首先，研究人員準備了可以標記外周血單個核細胞（PBMC）的五種熒光抗CD45抗體，這些抗體帶有不同顏色的熒光標記以示區分。Amit團隊準備了可以標記外周血單個核細胞（PBMC）的五種熒光抗CD45抗體，這些抗體帶有不同顏色的熒光標記以示區分。

        隨后，作者們還借助于膠質母細胞瘤小鼠模型，探索了熒光抗CD45抗體的特異性。研究結果表明，無論是注射12、24、36小時，還是48小時之后，大腦中表達CD45的小膠質細胞都不會被標記。這意味著，熒光抗CD45抗體只能特異性標記循環中的免疫細胞，而無法標記已經進入腫瘤中的免疫細胞。他們在采集腫瘤組織樣本的60時之前，每隔12小時（60、48、36、24和12小時）注射一種熒光抗CD45抗體，最后采集腫瘤組織樣本，并將獲取的腫瘤細胞通過流式細胞熒光分選技術（FACS），分析每種免疫細胞進入腫瘤的時間。隨后的單細胞轉錄組測序（scRNA-seq）技術，能讓研究人員知道細胞的身份。而將免疫熒光標記技術與scRNA-seq技術一結合，就成了Zman-seq技術。

        利用了Zman-seq之技術，研究人員開始分析膠質母細胞瘤中的免疫細胞，尤其是NK細胞和巨噬細胞。從檢測結果來看，在采樣前12小時內進入腫瘤的NK細胞還表現出趨化性（S1pr5陽性）和細胞毒性（Prf1/Gzma/Gzmb陽性），而到采樣前24小時到36小時之間時，腫瘤中富集的主要是功能失調的NK細胞（Itga1/Ctla2a/Gzmc陽性，且Prf1/Gzma/Gzmb水平較低），這說明NK細胞在入瘤后的24小時之內就已經失去功能了。

        采用同樣的方法，研究人員又分析了巨噬細胞入瘤后的動態變化。從實驗結果來看，巨噬細胞入瘤后雖然比NK細胞多堅持了一會兒，但也在48小時內被腫瘤策反，變成免疫抑制性細胞，發揮促進腫瘤生長的作用。同時，他們還借助于Zman-seq技術分析了抗TREM2抗體改善巨噬細胞功能，促進其抗癌的機制。并發現阻斷TREM2可以重編程單核細胞到調節性巨噬細胞變化軌跡，抑制巨噬細胞往促癌方向發展，還能對NK細胞等其他相互作用細胞產生繼發性影響。

        總的來說，這個發現對于指導臨床用藥順序有一定的價值。例如，在使用其他的免疫檢查點抑制劑之前，如果使用TREM2抑制劑，就可以先改善腫瘤免疫微環境，或許能提高免疫檢查點抑制劑的治療效果。另外，Zman-seq技術還有一個潛在的使用場景，那就是幫助分析新輔助治療后腫瘤中免疫環境的變化，以輔助臨床研究人員開發出更好的治療方案。

        原文鏈接：https://www.cell.com/cell/pdf/S0092-8674(23)01317-X.pdf