癌癥的發(fā)展是一個(gè)多步驟的過(guò)程,在此過(guò)程中癌細(xì)胞獲得了克服復(fù)制潛能限制以及逃避免疫系統(tǒng)破壞的能力。與此同時(shí),非癌細(xì)胞(比如基質(zhì)細(xì)胞)逐漸被重新編程以支持腫瘤生長(zhǎng)。
腫瘤發(fā)生的器官因其獨(dú)特的組織駐留細(xì)胞類(lèi)型,造就了腫瘤微環(huán)境(TME)的顯著差異,并塑造了腫瘤不同的臨床特性,例如分子亞型、侵襲能力和對(duì)靶向治療或免疫治療的反應(yīng)。單細(xì)胞 RNA 測(cè)序(scRNA-seq)和空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)(ST)的最新進(jìn)展已成為探索腫瘤微環(huán)境多樣性的強(qiáng)大工具。然而,表型相關(guān)的細(xì)胞類(lèi)型是否普遍存在于不同癌癥類(lèi)型和階段中仍不清楚。此外,構(gòu)成腫瘤微環(huán)境內(nèi)特定生態(tài)型的不同細(xì)胞類(lèi)型之間的相互作用尚不明確。
因此,從泛癌角度探究腫瘤微環(huán)境成分的動(dòng)態(tài)變化以及細(xì)胞間相互作用,對(duì)于闡明癌癥的發(fā)病機(jī)制至關(guān)重要,并且是一個(gè)很有前景的治療靶點(diǎn)。
2025 年 8 月 25 日,同濟(jì)大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院王晨飛教授、吳秋助理教授作為共同通訊作者(博士后韓雅為第一作者)在 Nature 子刊 Nature Cancer 上發(fā)表了題為:Spatiotemporal analyses of the pan-cancer single-cell landscape reveal widespread profibrotic-associated ecotypes regulating tumor immunity 的研究論文。
該研究集成了來(lái)自公共數(shù)據(jù)集中的 36 種癌癥類(lèi)型,746 個(gè)樣本的超過(guò) 400 萬(wàn)個(gè)單細(xì)胞的數(shù)據(jù);以及 6 種癌癥類(lèi)型 62 個(gè)樣本的空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)。涵蓋癌旁正常組織、癌前病變組織、腫瘤組織和轉(zhuǎn)移性腫瘤樣本,建立了系統(tǒng)描繪腫瘤微環(huán)境異質(zhì)性的泛癌圖譜--TabulaTIME(http://wanglab-compbio.cn/TabulaTIME/)。研究團(tuán)隊(duì)對(duì)泛癌尺度腫瘤微環(huán)境內(nèi)多個(gè)細(xì)胞譜系進(jìn)行了詳細(xì)注釋?zhuān)瑢⑵浞譃闅土馨图?xì)胞、調(diào)控型淋巴細(xì)胞、B 淋巴細(xì)胞、髓系細(xì)胞、成纖維細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞六大主要的細(xì)胞譜系,探討了這些細(xì)胞亞型與預(yù)后的關(guān)系,識(shí)別出在腫瘤發(fā)生和進(jìn)展過(guò)程中起重要作用的細(xì)胞亞型,并對(duì)腫瘤特異的細(xì)胞類(lèi)型和多細(xì)胞互作進(jìn)行了深度分析。
腫瘤微環(huán)境(TME)在腫瘤發(fā)展過(guò)程中不斷演變,并影響微環(huán)境中的細(xì)胞,從而為腫瘤生長(zhǎng)營(yíng)造有利環(huán)境。
在這項(xiàng)最新研究中,研究團(tuán)隊(duì)收集了迄今為止規(guī)模最大的已發(fā)表的實(shí)體瘤相關(guān)單細(xì)胞 RNA 測(cè)序(scRNA-seq)數(shù)據(jù)集,包含約 400 萬(wàn)個(gè)細(xì)胞。利用這一龐大的數(shù)據(jù)集,研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了涵蓋 36 種不同癌癥類(lèi)型的腫瘤微環(huán)境(TME)細(xì)胞的綜合圖譜--TabulaTIME。定義了腫瘤微環(huán)境中的六大主要細(xì)胞譜系和 56 種細(xì)胞亞型。由此產(chǎn)生的腫瘤微環(huán)境的全面藍(lán)圖,為理解腫瘤微環(huán)境的復(fù)雜性、識(shí)別與表型相關(guān)的細(xì)胞類(lèi)型以及開(kāi)發(fā)可能適用于多種癌癥類(lèi)型的創(chuàng)新治療策略提供了寶貴的路線圖。
進(jìn)一步綜合分析表明,CTHRC1 是細(xì)胞外基質(zhì)相關(guān)的癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞(CAF)的標(biāo)志物,這些細(xì)胞在不同癌癥類(lèi)型中富集。時(shí)空分析進(jìn)一步表明,CTHRC1+CAF 位于惡性區(qū)域和正常區(qū)域之間的前沿,可能阻止免疫細(xì)胞浸潤(rùn)。此外,該研究還發(fā)現(xiàn),SLPI+ 巨噬細(xì)胞表現(xiàn)出促纖維化相關(guān)表型,并與 CTHRC1+ CAF 共定位形成獨(dú)特的空間生態(tài)型。最后,研究團(tuán)隊(duì)證明 TabulaTIME 可用于分析腫瘤生態(tài)型組成,并可作為細(xì)胞類(lèi)型注釋的參考。
總的來(lái)說(shuō),這項(xiàng)研究建立了異質(zhì)性腫瘤微環(huán)境的全面單細(xì)胞圖譜,并為癌癥治療中靶向促纖維化生態(tài)型提供了潛在的治療策略。
論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s43018-025-01039-5
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