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。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。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，目前尚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（PNAS，2022；PNAS，2019），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，包括肿瘤—免疫和肿瘤—基质细胞等。研究团队发现：细胞间的初始距离决定了细胞间的运动距离与方向；细胞与细胞间存在一个相对稳定的间隔距离（100至200微米，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；细胞运动距离与经典分泌蛋白（如白介素-6，白介素-8等）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。
相关研究成果以“Deciphering Cell-Cell Interactions with Integrative Single-Cell Secretion Profiling”为题，于近日发表在《先进科学》（Advanced Science）上。该工作的第一作者是我所1820组博士后李林梅和大连医科大学联合培养硕士研究生苏浩然。上述工作得到国家自然科学基金等项目的支持。（文/图 李林梅）
文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202301018
