张泽民老师系列文章解读-综述篇

张泽民老师系列文章解读-综述篇 by 生信菜鸟团

说在前面

生信宝库在之前推出的3篇“张泽民老师系列文章解读”栏目中系统的介绍了张泽民老师研究类科研成果，受到了广大小伙伴的喜爱。同时，我们还介绍了张泽民老师团队开发的一些单细胞分析软件：iMAP，SciBet，ROGUE。除此之外，张泽民老师在不同的阶段还发表了一系列高质量的综述。因此，Immugent特地在此篇推文中再次系统的总结了一下张泽民老师这些年发表的综述文章。

截止到目前，张泽民老师共发表了6篇高质量的综述类研究论文，最早的一篇可追溯到2004年，最近的一篇在去年发表在免疫学顶级综述期刊 Annual Reviews of Immunology 上，那么下面我们就仍然以倒叙时间的方式进行解读。

综述解读

在收到 Annual Reviews of Immunology 期刊的邀请，张泽民老师在2021年发表了题为：Insights Gained from Single-Cell Analysis of Immune Cells in the Tumor Microenvironment 的综述文章。

这篇文章首先对单细胞转录组技术进行了总结，探讨了基于全长转录组SMART-seq2和基于微液滴5’或3’端RNA测序研究肿瘤微环境的优缺点，指出了单细胞转录组技术的快速发展对罕见免疫细胞类群的发现和复杂肿瘤微环境认知的推动作用。

随后，结合课题组在肝癌、肺癌和结直肠癌浸润T细胞的早期研究，该工作对近期国内外从单细胞转录组水平解析其他癌种包括黑色素瘤、乳腺癌、头颈癌等，浸润免疫细胞的最新研究进行了比较和总结。特别地，该工作总结了基于单细胞转录组数据，利用整合TCR信息（STARTRAC）、线粒体基因突变信息、RNA转录本动态变化（velocity）等开发的分析方法，在T细胞谱系追踪和动态变化刻画中的贡献，重点探讨了多项研究中保守存在的CD8耗竭T细胞（exhausted T cell）和调节性T细胞（regulatory T cell, Treg）的特征和不同来源途径，强调了CD4 辅助性T细胞（Th cell）在肿瘤免疫研究中的前景。

2020年张泽民老师在被誉为国产之光期刊之一，特别是在免疫学领域杂志中具有重要影响意义的 Cellular & Molecular Immunology 杂志上，发表了一篇名为“The history and advances in cancer immunotherapy:understanding the characteristics of tumor-infiltrating immune cells and their therapeutic implications”的综述。

免疫疗法已彻底改变了癌症治疗，并振兴了肿瘤免疫学领域。几种类型的免疫治疗，包括过继细胞转移(ACT)和免疫检查点抑制剂(ICIs)，已获得持久的临床反应，但它们的疗效各不相同，很多免疫疗法只有在一部分癌症患者中可以受益。肿瘤微环境(TME)中的免疫浸润已被证明在肿瘤的发展中发挥关键作用，并将影响癌症患者的临床结局。对肿瘤浸润免疫细胞的全面分析将阐明癌症免疫逃避的机制，从而为新的治疗策略的发展提供机会。然而，TME的高度异质性和动态性阻碍了肿瘤内免疫细胞的精确解剖。随着单细胞技术的发展，如单细胞RNA测序(scRNA-seq)和大规模细胞术，系统的TME全面的研究变得可行，并将提高对肿瘤浸润免疫细胞的功能多样性的见解。

在这篇综述中，作者概述了癌症免疫治疗的最新进展，特别是通过关注里程碑式的研究和最近的肿瘤相关免疫细胞的单细胞特性，并总结了肿瘤内免疫细胞的表型多样性及其与癌症免疫治疗的联系。此外，这篇综述还可以加强我们对肿瘤免疫治疗进展的认识，有助于阐明免疫细胞在肿瘤进展中的调节作用，从而指导新的癌症免疫治疗方法的开发。

2019年张泽民老师在 Cancer Immunol Res 杂志上发表了一篇名为“Recharacterizing Tumor-Infiltrating Lymphocytes by Single-Cell RNA Sequencing”的综述，这篇文章总结了单细胞测序技术在肿瘤免疫细胞浸润(特别是T细胞)研究中的应用和优势。

众所周知，T细胞在癌症免疫治疗中起着核心作用。尽管对肿瘤浸润性淋巴细胞(TIL)的研究很多都集中在T细胞上，但很多肿瘤浸润T细胞的特征，包括异质性、克隆扩张、迁移和功能状态转变在内的一系列基本特性仍是未知的。单细胞测序的发展使肿瘤中免疫细胞的详细表征成为可能，并极大地提高了我们对不太明确的细胞亚群的理解。在这篇综述中，作者讨论了当前揭示TILs异质性的策略，以及精度更高的单细胞转录组测序结合T细胞受体分析，如何增强对T细胞亚群详细特征的理解。最后，文章还进一步讨论了具有治疗或预后潜力的新型T细胞标记物的识别，并强调了不同癌症适应症之间不同的T细胞特性。

在2018年，张泽民老师在 Genome Biology 杂志上发表了一篇名为“Understanding tumor ecosystems by single-cell sequencing: promises andlimitations”的综述文章。

肿瘤内和肿瘤之间的细胞异质性是理解和治疗癌症的主要障碍，如果使用大块肿瘤组织进行分析则掩盖复杂的异质性。快速发展的单细胞测序技术的出现，包括与单细胞基因组、表观基因组、转录组和多组学测序相关的方法，已经应用于癌症研究，并在癌症进化领域引发了令人兴奋的新发现，包括对治疗的抵抗和肿瘤微环境。这篇综述讨论了这些新技术的最新进展和局限性及其在癌症研究中的潜在应用。

单个细胞是生命活动的最终单元，其中遗传机制和细胞环境相互作用并形成组织和器官等复杂结构的形成和功能。在单细胞分辨率下解剖组合物和表征相互作用，动力学和功能对于在正常和患病条件下充分理解几乎所有生命现象的生物学是至关重要的。癌症是由体细胞突变引起的疾病，其赋予不受控制的增殖和侵袭性，尤其可以受益于单细胞分析的进步。这篇综述讨论了新技术单细胞测序的最新进展和局限性及其在癌症研究中的潜在应用。

前面都是最近几年的几篇综述，主要关注点都是对单细胞测序技术研究肿瘤微环境。其实，张泽民老师在回国之前一直专注于癌细胞靶点的开发，因此，在2015年张泽民老师在 Trends in Genetics杂志上发表的名为“Understanding the Genetic Mechanisms of Cancer Drug Resistance Using Genomic Approaches”的综述则是从癌细胞基因组层面分析了其抗药性的原因。

了解癌症的耐药性有利于开发更好的靶向治疗方法，获得耐药性的早期预测以及找到克服耐药性问题的方法对于肿瘤治疗是很重要的。例如，识别介导药物耐药性的参与者，可以建议预防药物耐药性的有效联合治疗。借助基因组技术，我们已经对复杂的生物过程和大量导致药物耐药性的基因有了实质性的了解。然而，在这个令人兴奋的领域，仍然有许多关键问题需要解决。随着更多药物被研究，基因组技术的综合性将继续扩大耐药机制的范围。同时，随着测序和功能基因组技术的成本、持续时间和效率的不断提高，可以进行实时发现新的生物标志物、耐药性预测和临床实践中的联合用药建议。这篇综述提供了精准医疗的新工作流程，其中耐药性管理已逐渐成为肿瘤治疗的中心主题。

张泽民老师最早的一篇综述是在2004年发表在 Drug Discovery Today 杂志上，篇名为：Bioinformatics and cancer target discovery。这篇综述可以说是利用生物信息学的手段揭示肿瘤治疗靶点的前瞻，对后续生物信息学应用于肿瘤研究领域具有积极的推动作用。

基因组技术的融合和针对特定分子靶点设计药物的开发为利用生物信息学弥合生物学知识和临床治疗之间的差距提供了许多机会。从概念上讲，识别具有与已知目标相似特性的基因是很简单的。此外，基因可以通过复发的基因组或基因异常与癌症联系在一起。最后，通过整合大量不同的数据集，可以在数据所代表的不同生物状态之间做出基因级别的区别。这些生物信息学方法及其相关方法可以应用于一系列技术，有助于快速识别新的靶点，以进行进一步的实验验证。

在这篇文章中，作者提出癌症靶点的发现需要对基因、基因变异、表达和DNA拷贝数变化进行综合和高通量的分析。生物信息学数据挖掘的一个反复出现的主题是，来自许多不同来源的数据持续累积在公共存储库中。随着数据的数量和种类的不断增加，生物信息学方法可以继续发展、完善和应用于开发更大的数据集。生物信息学并不局限于一种特定的技术或信息类型，事实上，它的大部分用途在于将不同的数据整合到一个证据网络中，用来衡量潜在目标的质量。生物信息学方法在癌症靶点发现中的应用开始产生许多令人兴奋的靶点线索，有待进一步的实验验证。虽然生物信息学驱动的目标发现仍处于起步阶段，但它已经成为后基因组时代癌症治疗发展不可或缺的技术。

小结

这些综述很好的反应了张泽民老师团队的科研历程，早些时候，张老师在罗氏公司主要从事于揭示癌症治疗的新靶点，后来回国后进入肿瘤的免疫治疗领域，利用单细胞测序技术揭示了一系列不同肿瘤的免疫微环境特征。

好的综述值得认真品读，在这里Immugent只是粗略的介绍了张老师发表的一些综述，倾向于只是给大家提供这些信息，对自己领域内的综述还是应该下载原文进行认真学习。

本期推文到这就结束啦，我们下期再会！

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