北大团队发表癌症治疗重大发现
杭州网 发布时间：2022-11-10 22:32
百万细胞数据
揭示中性粒细胞的“叛变”
什么是中性粒细胞？中性粒细胞是人体最丰富的粒细胞类型，占人体所有白细胞的40%至70%，具备强大的吞噬能力，是宿主抵抗入侵病原体的第一道防线，是实打实的好细胞、战斗士。按理说，它应该帮着免疫细胞一起吞噬杀灭入侵的癌细胞，就像此前的观点一直认为的那样。
但是，本次实验分析了3万多个中性粒细胞，发现有些中性粒细胞在癌细胞周围不仅不好好进攻，反而“策反”免疫细胞加入“罢工”行列，眼睁睁地看着癌细胞生长。找到这个原因，就提供了一个新的改善免疫微环境的方向，也就是今后肝癌治疗的新方向。
那么，为什么此前都未发现中性粒细胞在免疫微环境中发生了“叛变”呢？首先，这是因为中性粒细胞在微环境中的含量较少，如果不进行单细胞精度的观察，极容易忽略。第二，还因为中性粒细胞是一类非常脆弱的细胞，通常认为其在体内进入外周血（即骨髓以外的血液）后存活不超过一周，体外存活不超过24小时。所以，提取和保存难度很大。
本次实验对中性粒细胞的成功分析，其一得益于“无抗体富集”策略，即全盘研究细胞的策略。对研究团队来说，这是一个“大胆的决定”。因为想要做无偏差的研究就要把所有的细胞都仔细分析。团队拿到了100多万个细胞，其中的数据处理比普通的几万个细胞的难度要上很大的层级，为了实现最优的分析结果，数据分析方案经过了多次优化和推倒重来。
研究中遇到最大的困难就是细胞分群。当团队拿到100多万个数据后，要判断出每一个细胞的类属。判断的依据在于细胞的基因，而每一个细胞里边平均约有2000多个基因。同时细胞分群要跟已发表数据紧密结合，既要阅读大量文献，确定已经报道的细胞类群，又要对多个全新的细胞亚群进行首次定义。因此，一定要非常严谨和细致。经过一年多的前期数据分析，团队才把这100多万个细胞的类别定出来。
图3 中性粒细胞亚群的组织分布、发育轨迹和癌种富集
最终，团队得到了涵盖了13个大类的89个小亚群，文章中首次发现了之前未报道的11种中性粒细胞。这次分出的89个亚群，也为今后癌症的精准治疗提供了分子遗传学的基础，不仅是对肝癌，对所有的癌症来说，都很有意义。
走在世界前列：
“细胞等不了，熬夜是常态”
“我们这个工作能够走在世界前列，除了在实验方法的进步以外，还因为我们实验和临床有非常好的配合。”张宁教授回忆团队进行科研攻关时的密切配合感慨道，“因为我们的细胞要根据病人做手术的需要来，所以我们和临床配合得非常紧密。晚上八九点钟了，薛老师他们就在手术房外等着，临床组的样本一下来，实验组马上就去分细胞，一直分到夜里十一二点钟那都是常有的，熬夜也是常态。因为这个细胞是等不了的，只要三个小时之后，细胞就见不着了。要做100多个人，100多万个细胞，这样的一个庞大的数据样本，那是要有奉献精神的。这就是我们北大的优势，北大各个学科都很强、都很齐，同时我们的老师们有奉献精神，这是我印象很深的。”
本次实验由来自北京大学第一医院的张宁教授课题组、北京大学BIOPIC（生物医学前沿创新中心）的张泽民教授课题组和北京大学人民医院的朱继业教授课题组联合完成。张宁教授课题组牵头提出思路想法并进行实验设计与操作，朱继业教授课题组提供临床样本，张泽民教授课题组提供生物信息分析技术。这样三个课题组，体现了现代科学研究的特点：一个大的科学问题需要多个团队合作完成，而北大则恰好提供了优势合作的平台。
来源:北京大学 作者： 编辑：管鹏伟
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