目的拟通过单细胞转录组测序技术(single-cell RNA sequencing,scRNA-seq)解析移植前体外培养人胸腺组织切片的残余细胞类型和功能,并利用培养上清液分子标志物的水平特征建立胸腺组织切片质量评估方法。方法收集2023年5月至2024年1月在重庆医科大学附属儿童医院心胸外科接受心脏外科手术的18例先天心脏病患者废弃的胸腺制备成胸腺组织切片。体外培养14 d后,通过scRNA-seq鉴定残余的细胞类型,联合基因本体论(gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)富集分析残余细胞的功能,并查阅胸腺组织切片培养的相关文献筛选出指示胸腺细胞功能的分子标志物。采用ELISA检测上清液分子标志物的蛋白水平变化,绘制受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC),以曲线下面积(area under the curve,AUC)判定上清液分子标志物对胸腺组织切片质量的评估价值。将分子标志物判定为质量检测合格与质量检测不合格的胸腺组织切片移植至6~8周龄Balb/c-nude雄性小鼠(体质量14~17 g)皮下(对照组不移植胸腺组织切片),通过流式细胞术和组织学检测分析移植后免疫重建效果。结果(1)scRNA-seq数据显示,胸腺组织切片中含有11种细胞,主要细胞为上皮细胞、成纤维细胞和T细胞。GO和KEGG富集分析显示,上皮细胞与趋化作用、上皮细胞发育、细胞基质粘附、紧密连接等条目相关;成纤维细胞主要与细胞外基质组织、上皮细胞增殖、负向调控细胞迁移、肌动蛋白细胞骨架调节等条目相关;T细胞主要与T细胞分化、T细胞活化的调控、T细胞凋亡、T细胞受体信号等条目相关。(2)筛选出CCL19、CCL21、CXCL12、CXCL16、IL16、SELL作为指示胸腺细胞功能的分子标志物,与第1天相比,CCL19、CCL21、CXCL12和CXCL16蛋白分泌量伴随体外培养显著增加(P<0.05),IL16和L-selectin(SELL表达分泌的蛋白)蛋白分泌量伴随体外培养显著下降(P<0.05)。联合IL16和L-selectin生成预测因子Pre1评估体外培养1 d的胸腺组织切片质量的价值最高,ROC曲线下面积为0.883。联合CCL19、CCL21、CXCL12、CXCL16生成预测因子Pre2评估体外培养14 d的胸腺组织切片质量的价值最高,ROC曲线下面积为0.948。(3)裸鼠移植实验证实:与对照组相比,质量检测合格的胸腺组织切片能在体内发育成胸腺结构,并有效提升裸鼠外周血中T细胞的比例(P<0.01),而质量检测不合格的胸腺组织切片移植到裸鼠体内无法重建裸鼠的T细胞发育。结论移植前胸腺组织切片残留的组成细胞主要为上皮细胞、成纤维细胞和T细胞;IL16和L-selectin可作为判定胸腺原料质量的潜在指标。CCL19、CCL21、CXCL12和CXCL16可有效评估胸腺组织切片成品的质量。
干扰素-γ (IFN-γ)作为II型干扰素家族的核心成员,在肿瘤免疫调控中扮演着复杂的角色。一方面,IFN-γ可诱导肿瘤细胞凋亡、抑制血管生成、增强抗原呈递及细胞毒性T细胞功能,发挥显著的抗肿瘤作用。另一方面,低剂量或持续性的IFN-γ信号可促进肿瘤干细胞特性、上皮–间质转化(EMT)及免疫检查点分子(如PD-L1)的表达,加剧肿瘤转移与免疫逃逸。本文系统地综述了IFN-γ的双向调控机制,IFN-γ与巨噬细胞、T细胞及抗原呈递细胞的动态相互作用,及IFN-γ免疫检查点抑制剂治疗中的关键作用。IFN-γ相关基因的表达水平与免疫治疗疗效密切相关,但其促肿瘤特性却限制其在临床中的应用。未来研究需进一步解析IFN-γ在肿瘤微环境中的作用,探索其靶向调控信号通路的策略,以优化癌症免疫治疗的精准性与安全性。本文为理解IFN-γ的免疫调控网络及其在肿瘤治疗中的应用提供了新的视角。Interferon-γ (IFN-γ), a core member of the type II interferon family, plays a complex dual role in tumor immune regulation. On one hand, IFN-γ can induce apoptosis in tumor cells, inhibit angiogenesis, enhance antigen presentation, and promote cytotoxic T cell function, thereby exerting significant anti-tumor effects. On the other hand, low doses of IFN-γ or persistent IFN-γ signaling may exacerbate tumor metastasis and immune escape by promoting stem cell characteristics, epithelial-to-mesenchymal transition (EMT), and the expression of immune checkpoint molecules such as PD-L1. This paper systematically reviews the bidirectional regulatory mechanisms of IFN-γ, dynamic interactions with macrophages, T cells, and antigen-presenting cells, as well as its critical role in immune checkpoint inhibitor therapy. Research indicates that the expression levels of IFN-γ-related genes are closely related to the efficacy of immunotherapy, but its protumor characteristics may limit clinical benefits. Future studies should further dissect the role of IFN-γ within the tumor microenvironment and develop strategies for targeted modulation of its signaling pathways to enhance the precision and safety of cancer immunotherapy. This paper provides new insights into understanding the immune regulatory network of IFN-γ and its application in cancer treatment.
暂无评论