研究解析口腔内鳞癌肿瘤的“生存土壤”

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恶性肿瘤已成为严重危害国民身体健康的重大疾病，而肿瘤微环境是肿瘤细胞赖以生存并完成生物学功能的“土壤”。对肿瘤微环境的深入认识是探索肿瘤发生、发展、转移及耐药等研究的重要突破口。近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员陆瑶团队与复旦大学刘婷姣教授团队合作，通过发展单细胞分泌因子多维检测技术，实现了对口腔鳞癌肿瘤微环境中肿瘤—免疫、肿瘤—基质等细胞互作解析。相关成果近日发表在《先进科学》。

肿瘤微环境中主要含有免疫细胞、成纤维细胞、各种信号分子和细胞外基质等。而肿瘤细胞通过物理接触、运动、信号分子分泌/接收等手段，实现了与周围基质细胞的互作、通讯，深入研究这些细胞互作手段有助于更好理解肿瘤发生、发展、侵袭及转移等过程。但是，由于肿瘤细胞及其微环境具有高度的复杂性与异质性，目前仍缺乏针对肿瘤微环境细胞互作手段的高灵敏度、高通量、单细胞直接检测技术与系统研究。

本工作中，研究团队通过前期发展的单细胞分泌因子多维检测技术，结合高通量单细胞成像，构建了配对单细胞水平多种分泌蛋白、多种外囊泡及细胞位置、运动行为的多维检测平台。

利用该平台，团队实现了对口腔鳞癌肿瘤微环境中多种细胞互作的单细胞解析。研究人员发现细胞间的初始距离决定了细胞间的运动距离与方向，而细胞与细胞间存在一个相对稳定的间隔距离。当细胞间距离小于稳定距离时，细胞会相背运动；大于稳定距离时，细胞会相对运动。细胞间趋近接触时会促进分泌蛋白的分泌，同时抑制外囊泡的分泌。并且，细胞运动距离与经典分泌蛋白呈现良好的正相关性，但其相关性与运动方向无关。

上述研究结果表明单细胞分泌因子多维检测技术为解析肿瘤微环境、细胞—细胞相互作用等研究提供了一种新技术支持，为深入认识细胞空间分布与运动、信号分子表达等之间的相互关系提供新数据参考，有望为后续发展控制肿瘤细胞迁移、转移的干预策略奠定基础。

相关论文信息：https://doi.org/10.1002/advs.202301018