推荐一篇发表在ACS chemical biology上的文章，文章的题目是：Single-Cell Multiomics Identifies Glycan Epitope LacNAc as a Potential Cell-Surface Effector Marker of Peripheral T Cells in Bladder Cancer Patients。通讯作者是南京大学医学院的杨容教授和郭宏骞教授。杨容教授的研究方向是膀胱癌的发生发展机制及基因治疗相关研究。郭宏骞教授的研究方向是泌尿系统肿瘤。
外周血免疫细胞在癌症进展和治疗过程中表现出明显的变化，追踪外周免疫细胞的变化可能是检测癌症和预测免疫治疗效果的有效方法。外周免疫细胞的糖基化修饰被发现在免疫细胞功能方面发挥重要作用，N-乙酰乳糖胺（N-acetyllactosamine, LacNAc）作为一种细胞表面糖表位，已被证明是T细胞糖酵解活性的指标，目前针对LacNAc在免疫细胞中作用的研究仍然粗浅，过去传统技术的限制阻碍了对LacNAc水平的同时识别和定量。作者此前报道了用于LacNAc检测的化学酶法，该方法是利用重组幽门螺旋杆菌α1，3-岩藻糖基转移酶（α1,3-fucosyltransferase, 1,3-FucT）的底物灵活性，允许岩藻糖残基的转移，1,3-Fuct可以选择性标记含有LacNAc单元的大多数糖结构，对不同LacNAc结构的效率不同，实现了利用1,3-Fuct对LacNAc单元进行半定量。在本研究中，作者将GDP-岩藻糖与单链DNA结合（GDP-Fucose-ssDNA），改进了之前的方法，增强了其在scRNA-seq中的适用性，这里的ssDNA包括PCR手柄，条形码和poly (A)尾巴，用于LacNAc文库制备，当细胞在微孔中裂解后，磁珠可以同时捕获带有poly(T)尾序列的LacNAc和mRNA，经过反转录和扩增后，RNA和LacNAc的文库构建同时完成。这种策略完全兼容既定的单细胞平台，有助于整合探索细胞表面糖表位和单细胞多组学。利用该技术，作者对5名不同阶段膀胱癌患者的外周血单核细胞进行全面分析，其中包括一例接受PD-1治疗患者的治疗前后样品。作者发现，随着肿瘤分期的进展，外周血免疫细胞表面的LacNAc水平降低。更深入的分析表明，具有高LacNAc水平的T细胞表现出更强的细胞毒性特征，包括更高水平的PRF1, GZMB和IFNG的表达。在接受PD-1治疗的患者中，治疗后T细胞的LacNAc水平显著升高，并伴随着效应功能的增强，说明LacNAc或许可以作为免疫治疗响应的潜在标志物。总的来说，这项研究不仅证实了LacNAc作为膀胱癌患者外周T细胞潜在标志物的价值，也展示了单细胞多组学分析在肿瘤免疫研究中的强大应用潜力。这些发现为癌症诊断和治疗监测开辟了新的研究方向，同时也为开发新的液体活检策略提供了重要的理论基础。未来的研究可能会进一步探索LacNAc在其他类型癌症中的应用价值，以及其在免疫治疗预测和监测中的实际应用。原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acschembio.4c00635原文引用：10.1021/acschembio.4c00635
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