結(jié)直腸癌是胃腸道中常見(jiàn)的惡性腫瘤，早期癥狀不明顯，隨著癌腫的增大而表現(xiàn)出便血、腹瀉、局部腹痛等癥狀，晚期則表現(xiàn)貧血、體重減輕等全身癥狀。其發(fā)病率和病死率是僅次于肺癌的第三種惡性腫瘤疾病。

利用單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)可以在單細(xì)胞水平上分析高度異質(zhì)組織內(nèi)基因轉(zhuǎn)錄的變化，并提供了確定影響臨床結(jié)果的關(guān)鍵分子特性的機(jī)會(huì)。今天我們挑選幾篇單細(xì)胞測(cè)序在結(jié)直腸癌研究中的應(yīng)用的文章與大家分享。

結(jié)直腸癌的轉(zhuǎn)移性復(fù)發(fā)源于殘留的EMP1+細(xì)胞

Metastatic recurrence in colorectal cancer arises from residual EMP1+ cells

發(fā)表雜志： Nature （IF: 69.504）

發(fā)表時(shí)間：2022年 11月 ????????

應(yīng)用技術(shù)：10x Genomics 單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序

本研究通過(guò)單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)，對(duì)結(jié)直腸癌(CRC)患者樣本進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)不良預(yù)后基因是由一群獨(dú)特的腫瘤細(xì)胞表達(dá)的，將其命名為高復(fù)發(fā)細(xì)胞(HRCs)。然后通過(guò)建立小鼠模型，發(fā)現(xiàn)原發(fā)性 CRC 手術(shù)后，小鼠肝臟中殘留的 HRCs 的增殖活動(dòng)很少，對(duì)原發(fā)性結(jié)腸癌的生長(zhǎng)沒(méi)有貢獻(xiàn)。但隨著時(shí)間的推移，殘留的 HRCs 會(huì)產(chǎn)生多種細(xì)胞類型，包括 LGR5干細(xì)胞樣腫瘤細(xì)胞。這群 HRC 細(xì)胞能夠脫離原發(fā)性結(jié)腸癌，遷移到血液中，到達(dá)肝臟，并在手術(shù)后隱藏一段時(shí)間，隨后引發(fā)明顯的腫瘤轉(zhuǎn)移。

為了找到結(jié)直腸癌的轉(zhuǎn)移性復(fù)發(fā)的真正來(lái)源，進(jìn)一步利用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)，發(fā)現(xiàn)EMP1在HRCs 細(xì)胞中高表達(dá)，且與 EpiHR 基因的表達(dá)有很大的重疊。并且進(jìn)一步通過(guò)細(xì)胞消融實(shí)驗(yàn)，證明了導(dǎo)致腫瘤復(fù)發(fā)來(lái)源于殘留的 EMP1 陽(yáng)性細(xì)胞。

總之，本研究為臨床治療結(jié)直腸癌疾病提供了新的治療方案，可預(yù)防結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移性復(fù)發(fā)。此外，單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)在本研究中，對(duì)腫瘤微環(huán)境、腫瘤細(xì)胞之間異質(zhì)性、細(xì)胞亞型及狀態(tài)等研究方面，起到了關(guān)鍵性作用。

單細(xì)胞及空間組學(xué)揭示結(jié)直腸癌中FAP+成纖維細(xì)胞和SPP1+巨噬細(xì)胞互作

Single-cell and spatial analysis reveal interaction of FAP+fibroblasts and SPP1+macrophages in colorectal cancer

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發(fā)表雜志： Nature Communications （IF: 17.694）

發(fā)表時(shí)間：2022年 4月

應(yīng)用技術(shù)：10x Genomics單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，10x Genomics空間轉(zhuǎn)錄組測(cè)序

結(jié)直腸癌(CRC)是最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，目前除手術(shù)外，其他治療手段有限。腫瘤微環(huán)境(TME)分析能夠發(fā)現(xiàn)潛在的治療靶點(diǎn)。本研究為了表征 CRC 細(xì)胞組成，分析了54,103個(gè)來(lái)自腫瘤和鄰近組織的細(xì)胞，并闡明了 CRC 中富集的腫瘤細(xì)胞類型潛在起源和特征。研究表明CRC腫瘤特異性?FAP+成纖維細(xì)胞和?SPP1+巨噬細(xì)胞在14個(gè)獨(dú)立的CRC 隊(duì)列中（含2550個(gè)樣本）呈正相關(guān)，并且通過(guò)免疫熒光染色和空間轉(zhuǎn)錄組測(cè)序驗(yàn)證了它們的空間位置。這種相互作用可能受到趨化素、TGF-β 和白介素-1的調(diào)控，這會(huì)刺激免疫排斥結(jié)締組織結(jié)構(gòu)的形成并限制T細(xì)胞的浸潤(rùn)。此外，本研究發(fā)現(xiàn)?FAP?或?SPP1?高表達(dá)的患者從抗 PD-L1治療中獲得的治療益處較少?？傊?，本研究結(jié)果提供了一種潛在的治療策略，即通過(guò)破壞?FAP+成纖維細(xì)胞和?SPP1+巨噬細(xì)胞的相互作用來(lái)改善免疫治療效果。

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空間轉(zhuǎn)錄組揭示?FAP+成纖維細(xì)胞和?SPP1+巨噬細(xì)胞共定位

單細(xì)胞水平下結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移的時(shí)空免疫動(dòng)態(tài)變化

Spatiotemporal immune landscape of colorectal cancer liver metastasis at?single-cell level

發(fā)表雜志：Cancer Discovery?( IF: 39.397 )

發(fā)表時(shí)間： 2021年 8月

應(yīng)用技術(shù)： 10x Genomics 單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，10x Genomics 空間轉(zhuǎn)錄組測(cè)序

肝轉(zhuǎn)移是結(jié)直腸癌死亡的主要原因，表現(xiàn)出高度異質(zhì)性和抑制性免疫微環(huán)境。探究結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移(CRLM)的單細(xì)胞和空間圖譜，可增加對(duì)于 CRLM 的理解。本研究結(jié)合單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組和空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)，對(duì)來(lái)自24名患者的97個(gè)匹配的樣本進(jìn)行了測(cè)序。發(fā)現(xiàn)免疫微環(huán)境顯示出從原發(fā)部位到轉(zhuǎn)移部位的動(dòng)態(tài)細(xì)胞和空間變化。在新輔助化療(NAC)治療后，免疫表型在有反應(yīng)的患者中經(jīng)歷了抗腫瘤重塑，但在無(wú)反應(yīng)的患者中轉(zhuǎn)向更多的免疫抑制，其中免疫抑制細(xì)胞在轉(zhuǎn)移部位重新編程。本研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了有效 NAC 治療對(duì)可切除 CRLM 患者的有利影響，并允許在選定的患者中進(jìn)行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的新型治療組合設(shè)計(jì)，例如 NAC 加免疫治療?？傊狙芯棵枋隽宿D(zhuǎn)移的免疫進(jìn)化，并揭示了腫瘤如何對(duì)新輔助化療做出反應(yīng)。

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單細(xì)胞測(cè)序鑒定了結(jié)直腸癌兩種上皮腫瘤細(xì)胞狀態(tài)

Single-cell and bulk transcriptome sequencing identifies two epithelial tumor cell states and refines the consensus molecular classification of colorectal cancer

發(fā)表雜志： Nature Genetics ( IF: 41.307 )

發(fā)表時(shí)間： 2022年 7月

應(yīng)用技術(shù)： 10x Genomics 單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序

本研究整合分析了來(lái)自63個(gè)病人的189個(gè)樣本，得到373,058個(gè)細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，并對(duì)近5萬(wàn)個(gè)上皮細(xì)胞進(jìn)行深入研究。隨后，基于基因表達(dá)、拷貝數(shù)變異、基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)等方面的差異，將腫瘤細(xì)胞分成了兩組。這兩種 tumor 細(xì)胞內(nèi)在的亞型，在3,614的 bulk 樣本中都能被驗(yàn)證，然后這些 bulk 樣本被分型為 iCMS2和 iCMS3。iCMS3的病人中，又進(jìn)一步分成了 MSI-H（微衛(wèi)星不穩(wěn)定）和 MSS（微衛(wèi)星穩(wěn)定）兩組，而 iCMS2中基本都是MSS的。傳統(tǒng) CMS分型中的 CMS4（基質(zhì)特征明顯的一組，在 CMS 的4個(gè)組中預(yù)后差）在iCMS2和 iCMS3新的分型中都能看到，被劃分到 CMS4 and iCMS3的患者具有最差的預(yù)后。最后本研究結(jié)合上皮內(nèi)在亞群(I)，微衛(wèi)星不穩(wěn)定狀態(tài)(M)、成纖維特征(F)三個(gè)方面的信息，提出了"IMF"分型。

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參考文獻(xiàn)

Ca?ellas-Socias A, Cortina C, Hernando-Momblona X, et al. Metastatic recurrence in colorectal cancer arises from residual EMP1+ cells. Nature. 2022; 611(7936): 603-613.

Qi J, Sun H, Zhang Y, et al. Single-cell and spatial analysis reveal interaction of FAP+ fibroblasts and SPP1+macrophages in colorectal cancer. Nat Commun. 2022; 13(1): 1742.Wu Y, Yang S, Ma J, et al. Spatiotemporal Immune Landscape of Colorectal Cancer Liver Metastasis at Single-Cell Level. Cancer Discov. 2022; 12(1): 134-153.

Joanito I, Wirapati P, Zhao N, et al. Single-cell and bulk transcriptome sequencing identifies two epithelial tumor cell states and refines the consensus molecular classification of colorectal cancer. Nat Genet. 2022; 54(7): 963-975.
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李超?| 文案
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關(guān)于百奧益康

北京百奧益康醫(yī)藥科技有限公司致力于提供前沿的單細(xì)胞及空間組學(xué)全套解決方案，相關(guān)研發(fā)和服務(wù)團(tuán)隊(duì)位于北京亦莊。
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百奧益康現(xiàn)有管理和技術(shù)團(tuán)隊(duì)具有豐富的單細(xì)胞及空間組學(xué)服務(wù)和研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，在該研究領(lǐng)域深耕7年，累積了10,000+個(gè)樣本的服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，服務(wù)客戶發(fā)文數(shù)十篇，影響因子超千分（包括CNS頂級(jí)期刊）。

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