シングルセル解析の分野で一流誌を数多く報告している北京大学のグループから，今回は肝臓癌（肝細胞癌，肝内胆管癌，両者の複合癌を含む）に関して，何と124症例という大規模なコホートで採取した160検体についてscRNAseqを行い，その結果を報告している。著者らが今回着目したのは特に腫瘍に浸潤する好中球で，末梢血，腫瘍に接する正常肝臓，腫瘍においてその性質を比較している。ヒト肝臓癌検体として，肝細胞癌79例，肝内胆管癌25例，両者の複合癌7例から合計160検体を回収し，細胞を単離して，scRNAseqを行った。シェーマはFig1に記載されている。同時に，トランスジェニックマウスを用いた比較検討も実施している。腫瘍環境に存在する各種細胞と，その細胞集団に含まれるサブセットがFig.1cに示されている。

　このシークエンス結果と臨床的な背景などの中から，①細胞クラスター，②機能的マーカーの遺伝子発現，③腫瘍微小環境を特徴づける遺伝子シグナチャー，④予後，の4つのパラメーターを指標として統合解析したところ，肝臓癌の腫瘍微小環境は大きく5つに分類されることを明らかにした。著者らは，5分類として，cellular module（CM）1：TIME-IA（immune activation），CM2：TIME-ISM（immune suppressive myeloid），CM3：TIME-ISS（immune suppressive stromal），CM4：TIME-IE（immune exclusion），CM5：TIME-IR（immune residence）と定義している。TIME-IAは，活性化したLAMP3⁺樹状細胞，CXCL9⁺マクロファージ，CXCL13⁺CD4陽性T細胞などの集積を特徴とするサブタイプで，予後良好と関連している（Fig. 2）。一方，TIME-ISMやTIME-ISSは抑制性細胞の浸潤を特徴としており，TIME-ISMではSPP1⁺マクロファージやIL-βの高発現を特徴とし，TIME-ISSでは，TFF3⁺内皮細胞やFAP⁺線維芽細胞の集積を特徴とし，いずれも予後不良と関連していることが示されている。またTIME-IEにおいては，内皮細胞と間葉系細胞がenrichされる一方，免疫細胞の浸潤が乏しいサブセットであり，CXCL12⁺線維芽細胞の集積を特徴としている。興味深いことに，このTIME-IEではCD8⁺T細胞はむしろenrichされており，予後に関しても特に有意な増悪などは伴わないことが示されている。最後に，TIME-IRはもともと肝臓に常在するNK細胞，Kupffer細胞，肝類洞内皮細胞がenrichしたサブセット（正常組織に近い？）で，予後良好と報告されている。

　著者らは，さらに予後不良群の中でもTIME-ISMで特に増加を認めた，好中球に着目して詳細な検討を行っている。腫瘍，腫瘍近傍の正常肝，末梢血から回収した34,307個の好中球を解析したところ，合計11のclusterに分類された（Fig. 3）。そのうち，S100A12・ISG15・TXNIPの発現を特徴とする3つのサブセットは末梢血に，ELL2・PTGS2の発現を特徴とする2つのサブセットは腫瘍近傍の正常肝に，それぞれほとんどがenrichされることがわかった。一方，残りの6つのサブセット，MMP8・APOA2・CD74・IFIT1・SPP1・CCL4の発現を特徴とするclusterで，腫瘍環境においてdominantな好中球であることがわかった。抑制性のメカニズムを検討するため，さらにケモカインの産生とPD-L1の発現に着目したところ，特にCCL4⁺好中球はin vitroの解析で単球の遊走を促進することがわかり，TIME-ISMとしてCCL4⁺好中球がさらに腫瘍関連マクロファージの浸潤を促進していることが，ISMとしての表現形を示す要因になっている可能性を示した。またIFIT1⁺好中球では，特にPD-L1の発現が亢進し，in vitroの解析でPD-1陽性T細胞の活性化を抑制していることから，このサブセットがPD-1を介したT細胞の抑制に関与していることが示唆された。

　さらにマウスを用いた検証を行うため，2種類のトランスジェニックマウスモデルとして，主に肝細胞癌の表現形を呈するMyc-Δ90Ctnnb1，胆管細胞癌の表現形を呈するMyc-Kras^G12Dを作製し，ヒトと同様に腫瘍，腫瘍近傍の正常肝，血液を採取し，scRNAseqを行ったところ，好中球に関しては12種類のclusterが分類された。好中球のsubsetに関しては，ヒトとマウスでかなり共通する遺伝子発現が多く，特にPD-L1⁺好中球は類似していた。このsubsetのみを選択的に除去することが困難なため，抗Ly6G抗体を用いて好中球全体を除去することで腫瘍縮小を確認している。以上により，抑制性の好中球の機能的な発現マーカーやその免疫抑制における役割を明らかにした論文である。

　好中球は短命の細胞であり，RNA含有量が少ないことから，まとまったシングルセルシークンエンスのデータがこれまで報告されて来なかった。今回の報告から，短命な細胞とはいえ，複数のsubsetが腫瘍環境に存在することは驚きであり，治療標的となる分子の探索が今後も加速するものと考えられる。

（DOI: 10.1126/science.abo5503）

　細胞同士の直接的な接触によるコミュニケーションは，ヒトを含めた多細胞生物においては言うまでもなく必須の生物学的プロセスである。このようなプロセスを実験的に追跡することができれば，胚発生から癌の増殖に至るまで，様々な生物学的プロセスを詳細に理解することが可能となる。これまで，例えば胚発生・腫瘍の増殖・組織の再生などの多くの生物学的プロセスは，最初の細胞接触から長期間かけて変化が生じる，in vivoで長期的にモニタリングすることは困難であった。今回，中国科学院大学のグループは，主に2種類の細胞接触をモニタリング可能な解析システムを樹立した。接触する側の細胞をsender，接触される側をreceiverとして遺伝子組み換え技術を多用することによって，①細胞と細胞が一過性に接触している状況をモニタリングするモデル（genetic labeling of cell-cell contact：gLCCC）と②細胞と細胞が接触し，細胞同士が離れた後もその軌跡がトレースできるモデル（genetic tracing of cell-cell contact：gTCCC）を作成している。Fig. S1（Illustration of intercelluar genetic labeling and tracing of cell-cell contact in mammals）にわかりやすい図が掲載されている。さらに　①について2種類の改変マウス，②については4種類の改変マウスを作製し，合計6種類のシステムを樹立することで，汎用性が高く，細胞特異的なモニタリングや，導入タイミングが調整可能な系を作製することで，様々なモデルや組織で応用しやすいアプリケーションとなっている。