肿瘤微环境的主要成分是肿瘤细胞和免疫细胞。 肿瘤细胞(Tumor Cells)是肿瘤微环境中的核心部分,具有高度的异质性。 免疫细胞(Immune Cells): 免疫细胞种类多样,包括 T 细胞、B 细胞、NK细胞和髓系胞细胞等,错综复杂 。单细胞测序数据分析中,区分免疫细胞和非免疫细胞是肿瘤免疫研究的关键。

2019年5月,免疫顶刊Immunity发表题为Single-Cell Transcriptomics of Human and Mouse Lung Cancers Reveals Conserved Myeloid Populations across Individuals and Species的研究论文。文中提出了非免疫细胞的Marker基因

Cells were defined as non-immune if belonging to a cluster low for PTPRC (gene for CD45) and high for any of the following genes: MUC5A (goblet cell marker), KRT5 (basal epithelial cell marker), SFTPD (secretory cell marker), EPCAM (pan-epithelial cell marker), CDH5 (endothelial cell marker), COL1A2 and ACTA2 (fibroblast markers).

人类(Human)免疫细胞Marker基因

1. 肿瘤相关巨噬细胞TAMs:LYVE1、SPP1、APOE、TREM2、FABP5、 C1QA/B/C、CD9。功能亚群:

促血管生成TAMs:高表达 SPP1、APOE、TREM2。

抗炎/稳态TAMs:表达 MRC1(CD206)、CD163、MAFB。

2. 树突状细胞(DCs):

cDC1(经典1型树突状细胞):CLEC9A、XCR1、BATF3、CADM1

cDC2(经典2型树突状细胞):CD1C、FCER1A、CLEC10A(CD301)

浆细胞样DC(pDC):LILRA4、CLEC4C(CD303)、IRF7

3. 单核细胞(Monocytes)

经典单核细胞:CD14、VCAN(Versican)

非经典单核细胞:CD16(FCGR3A)、CDKN1C、LILRB2

中性粒细胞相关单核细胞:S100A8、S100A9、CSF3R

4. 中性粒细胞(Neutrophils)

保守亚群:S100A8/A9(钙结合蛋白)、MMP8/9、CSF3R

肿瘤相关亚群:CCL3、CSF1、CSTB、CTSB(半胱氨酸蛋白酶抑制剂)

I型干扰素应答亚群:IFIT1、IRF7、RSAD2

5. 肥大细胞(Mast Cells):TPSAB1、CPA3、KIT(CD117)

6. 其他免疫细胞

T细胞:CD3D(泛 T 细胞)、CD8A(细胞毒性 T 细胞)、FOXP3(调节性 T 细胞)

B细胞:CD79A、MS4A1(CD20)

NK细胞:NKG7、GNLY(颗粒溶素)

小鼠(Mouse)免疫细胞Marker基因

1. 肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)

保守Marker:Lyve1、Spp1、Apoe、Trem2、C1qa/b/c、Fabp5、Cd9

肿瘤富集亚群:Siglecf(唾液酸结合Ig样凝集素F)

2. 树突状细胞(DCs)

cDC1:Xcr1、Clec9a、Batt3

cDC2:Itgax(CD11c)、Cd11b、Clec10a

浆细胞样DC(pDC):Siglech(CD303同源物)、Irf7

3. 单核细胞(Monocytes)

经典单核细胞:Ly6C(Ly6c1/2)、Ccr2

非经典单核细胞:Cx3cr1、Fcgr4(CD16)

中性粒细胞相关单核细胞:S100a8/a9、Csf3r

4. 中性粒细胞(Neutrophils)

保守亚群:S100a8/a9、Mmp8/9、Csf3r

肿瘤相关亚群:Ccl3、Csf1、Ctsb

I型干扰素应答亚群:Ift1、Irf7、Rsad2

5. 肥大细胞(Mast Cells)

Tpsab1、Cpa3、Kit

跨物种保守性的Marker基因

巨噬细胞:LYVE1/Lyve1、SPP1/Spp1、APOE/Apoe和C1QA/B/C/C1qa/b/c

cDC1:人类 CLEC9A 对应小鼠 Clec9a,XCR1/Xcr1 在cDC1中保守。

中性粒细胞:肿瘤相关亚群的趋化因子(CCL3/Ccl3)和补体相关基因(C1QA/C1qa)

Nucleic Acids Res. 2018 Apr 6;46(6):e36.