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  Cell連發(fā)3文！揭秘結(jié)腸癌“致癌因子”與化療“保護(hù)傘”
  
  2023-12-12 來源：轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)網(wǎng)
  
  結(jié)腸干細(xì)胞的命運(yùn)交響曲——致癌基因與微環(huán)境信號的共舞
  
  癌細(xì)胞受致癌突變和微環(huán)境信號的調(diào)節(jié)，但這些過程通常被單獨(dú)研究。12月7日，國外研究人員在期刊《Cell》上發(fā)表題為“An oncogenic phenoscape of colonic stem cell polarization”的研究論文，研究表明，細(xì)胞命運(yùn)可塑性失調(diào)是結(jié)腸腫瘤發(fā)生的標(biāo)志，細(xì)胞可以通過致癌和基質(zhì)信號傳導(dǎo)的組合快速穿越結(jié)腸分化表型。
  
  本研究通過scRNA-seq和高度復(fù)用的TOBis MC方法，研究人員對超過1000個(gè)結(jié)腸類器官培養(yǎng)物進(jìn)行平行擾動分析，描繪了細(xì)胞內(nèi)在/固有和外部信號共同調(diào)控的結(jié)腸干細(xì)胞（CSC）極化的連續(xù)表型景觀圖譜，并發(fā)現(xiàn)致癌基因突變和基質(zhì)信號可競爭式地影響CSC表型特性，但致癌基因能通過阻斷基質(zhì)對細(xì)胞命運(yùn)可塑性的調(diào)控，終占據(jù)主導(dǎo)地位。
  
  患者類器官+單細(xì)胞分析，揭示大腸癌的化療“保護(hù)傘”
  
  同日，發(fā)表題為“Trellis tree-based analysis reveals stromal regulation of patient-derived organoid drug responses”的第二篇文章，研究利用一種名為Trellis的方法對超過2500個(gè)患者衍生類器官和癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞（CAF）培養(yǎng)物進(jìn)行單細(xì)胞分析，揭示了患者特異性藥物反應(yīng)，并發(fā)現(xiàn)CAF可改變PDO的結(jié)腸干細(xì)胞狀態(tài)，從而使PDO抵抗化療。這些發(fā)現(xiàn)為癌癥治療策略提供了新見解。
  
  為了解決當(dāng)前技術(shù)無法揭示藥物反應(yīng)機(jī)制或腫瘤微環(huán)境細(xì)胞如何改變治療性能這個(gè)問題，研究人員開發(fā)了一個(gè)高度復(fù)用的質(zhì)譜流式細(xì)胞術(shù)平臺，以測量 >2,500 例結(jié)直腸癌（CRC） PDO 和癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞（CAF）的翻譯后修飾（PTM）信號傳導(dǎo)、DNA 損傷、細(xì)胞周期活性和細(xì)胞凋亡，以響應(yīng)單細(xì)胞分辨率的臨床治療。為了在數(shù)千個(gè)單細(xì)胞數(shù)據(jù)集中比較患者和微環(huán)境特異性藥物反應(yīng)，我們開發(fā)了“Trellis”——一種高度可擴(kuò)展的、基于樹（tree-based）的治療效果分析方法。Trellis單細(xì)胞篩選顯示，靶向細(xì)胞周期阻斷和 DNA 損傷藥物效應(yīng)很常見，即使在化學(xué)難治性 PDO 中也是如此。然而，藥物誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡更罕見，患者特異性，并且與癌細(xì)胞 PTM 信號一致。研究人員發(fā)現(xiàn)CAFs可以調(diào)節(jié)PDO的可塑性——將增殖性結(jié)腸干細(xì)胞（proCSCs）轉(zhuǎn)移到緩慢循環(huán)的復(fù)活性結(jié)腸干細(xì)胞（revCSCs）上，以保護(hù)癌細(xì)胞免受化療。
  
  空間多組學(xué)解析大腸癌中的腫瘤-微環(huán)境共演化
  
  第三篇文章題為“Molecular cartography uncovers evolutionary and microenvironmental dynamics in sporadic colorectal tumors”，研究提出了以患者為中心的 CRC 演變和進(jìn)展圖譜，該圖譜是通過對一組獨(dú)特且異質(zhì)的人類 CRC 標(biāo)本進(jìn)行綜合、圖譜范圍的分析而產(chǎn)生的。
  
  本研究，通過對31例人結(jié)直腸癌（CRC）樣本進(jìn)行空間多組學(xué)分析，將瘤內(nèi)不同區(qū)域作為癌癥演化中的快照，繪制個(gè)體化的CRC進(jìn)展軌跡譜系生物地理學(xué)圖譜；腫瘤演化可歸為3種主要模型，且可將局部腫瘤區(qū)域定位到涉及染色體不穩(wěn)定性（CIN+）途徑和高突變（HM）途徑的癌癥進(jìn)展偽時(shí)間線上；研究發(fā)現(xiàn)一種沿CIN+途徑進(jìn)展的免疫排斥（IEX）特征（DDR1、TGFBI、PAK4和DPEP1上調(diào)），呈現(xiàn)出細(xì)胞毒性免疫的抑制，可預(yù)測患者不良預(yù)后。
  
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