研讨了超200000个胃癌细胞，发现了胃癌难治的几个机密

起源：奇点糕 2021-11-15 08:16

胃癌的发病率和灭亡率在环球范畴内均位居前列，在亚洲、东欧等地域则更高。形成这一征象的一年夜因素便是，胃癌在患者之间存在着高度的组织学、转录组学以及基因组学差别，这招致患者的临床表示以及对医治的应对水平并纷歧致。除此之外，患者体内肿瘤细胞之间的异质性，也影响着肿瘤的倒退和医治的后果。然而，迷信家们对胃癌的异质性特征，还缺乏较为全面的懂得。

胃癌的发病率和灭亡率在环球范畴内均位居前列，在亚洲、东欧等地域则更高。

形成这一征象的一年夜因素便是，胃癌在患者之间存在着高度的组织学、转录组学以及差别，这招致患者的临床表示以及对医治的应对水平并纷歧致。

除此之外，患者体内肿瘤细胞之间的异质性，也影响着的倒退和医治的后果。然而，迷信家们对胃癌的异质性特征，还缺乏较为全面的懂得。

近日，由杜克-新加坡国立年夜学医学院的Patrick Tan传授领衔的研讨团队，在《癌症发现》期刊颁发紧张研讨结果。

他们应用来自31例分歧临床分期和组织学亚型的胃癌患者的48个样本，发生了包括超过200000个胃癌细胞的单细胞图谱，为胃癌的肿瘤内和间的细胞谱系研讨，提供了高分辩率的分子数据资本。

在胃癌患者的临床医治中，思索胃癌的异质性并能辨认驱动异质性的分子通路，被以为是能改善患者预后的步伐，也是泛滥研讨者们的目的。

一些基于TCGA和ACRG数据的研讨也证明了这一点，但它们年夜都存眷于胃癌患者间的异质性（inter-patient heterogeneity），而越来越多的迷信家以为胃癌患者还有着高度的体内癌细胞间的异质性（intra-patient heterogeneity， ITH）。

是以，必要无关于胃癌患者高分辩率的数据，来研讨胃癌细胞在体内若何退化、选择和顺应，以及指导临床医治方案。

虽然一些分化算法能从传统的bulk RNA-seq中分化出单个细胞系表白谱，而且有研讨借此发现了胃癌的异质性是由癌上皮细胞和微情况中其他细胞独特作用形成的[5]。但这种办法无奈发现一些小规模细胞亚群，以及细胞间互作关系。

思索到这些局限性，Patrick Tan团队采取了单细胞测序伎俩。

他们对来自31个有着分歧的临床分期、组织学特征、分子亚型的胃癌患者的48个肿瘤和响应的正常胃部样本进行了单细胞测序，包括的细胞数目超过200000个。同时，为了研讨体外培育对肿瘤及其微情况的影响，他们还对患者的体外类器官进行了单细胞测序。

对scRNA-seq数据的降维聚类阐发发现了34种细胞类型，依据已报道的组织特异的标记物，又可以分为5年夜类，这在后续的非监视聚类中获得进一步验证。

在一切细胞中，淋巴细胞不管是品种照样数目的都是最多的。

得益于所测序的细胞数目较多，他们还发现了一些新的常见细胞类型STF4，它同时表白内皮细胞以及成纤维细胞相关的标记基因。

接着，通过比拟原发性的胃癌样本和响应的正常组织样本的单细胞表白谱，Patrick Tan团队发现：在中，上皮细胞比例小于正常组织，而髓样细胞比例要年夜于正常组织。

不仅如斯，相比于正常组织，中上皮细胞会表白更高程度的与上皮-间质转化，以及细胞活动才能相关的癌基因。

但后面的阐发发现胃癌组织中有多种上皮细胞，为了确定哪一种上皮细胞为次要细胞（chief cell），研讨职员比拟了分歧上皮细胞中一些胃癌相关癌基因的表白量，发现Epilnt1表示出上述基因的显着上调。此外，与正常组织的上皮细胞相比，Epilnt1也有更多的拷贝数变异。

包括一切基因的阐发发现，肿瘤各类类型上皮细胞上和谐下调的基因数目存在差别，进一步标明了内异质性。

在基质细胞中，研讨职员发现成纤维细胞的三种亚型在一些CAF基因上存在表白调控的差别。

他们还比拟了肿瘤和正常组织中的T细胞比例，成果与之前的报道一致——肿瘤组织中的T细胞比例更年夜。而且TCR在胃癌中表白的异质性与其他类型相似。

这些成果标明，在胃癌组织中来自上皮和微情况中的细胞会表白分歧的癌基因，造成了肿瘤简单的分子肖像，从而匆匆进的产生倒退。

临床上依据Lauren分型可将胃癌分为漫溢型和肠型，这两品种型的胃癌在组织构造和生物行动上均存在差别，为了探求其背地的分子机制差别，研讨职员应用他们测进去的这两品种型胃癌的单细胞数据进行了阐发。

在漫溢型和肠型胃癌的单细胞数据比拟中，研讨职员发现漫溢型胃癌的浆细胞比例更年夜而上皮细胞的比例更小。此前曾有研讨报道在多发性骨髓瘤中KLF2调控浆细胞的归巢，是以Patrick Tan团队猜想：漫溢型胃癌中呈现更年夜比例的浆细胞能够是遭到KLF2的调控[6]。

为了验证猜测，他们将肠型胃癌和漫溢型胃癌中浆细胞和上皮细胞的KLF2的表白量进行了比拟，发现漫溢型胃癌中超过50%的细胞呈现KLF2上调，而且浆细胞的比例与上皮细胞中的KLF2表白量无关，而与浆细胞中的KLF2表白量有关。

他们以为上皮细胞的KLF2表白能够与浆细胞的召募无关，在后续的空间转录组测序，以及小鼠试验中也验证了这一点。

肿瘤相关成纤维细胞（CAF）在肿瘤的成长、转移、入侵中发扬紧张作用，为了研讨CAF在胃癌中的调控通路以及异质性，研讨职员应用scRNA-seq数据比拟了分歧临床分期和组织学亚型的肿瘤样本中三种成纤维细胞（STF1-3）的比例，发现跟着进入早期，成纤维细胞的比例逐步变年夜。

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