2023年11月，常州市婦幼保健院虞斌團(tuán)隊(duì)在Archives of Medical Research（IF:7.7）發(fā)表了題為“Tumor-derived Endothelial Cell: Important Etiological Factors in Endometriosis”的研究論文，該文章建立了子宮內(nèi)膜異位癥（EMS）的細(xì)胞特征轉(zhuǎn)錄組圖譜，并發(fā)現(xiàn)新的內(nèi)皮細(xì)胞(ECs)亞型，為闡明子宮內(nèi)膜異位癥的分子機(jī)制提供了豐富的資源。

文章題目：Tumor-derived Endothelial Cell: Important Etiological Factors in Endometriosis

發(fā)表期刊：Archives of Medical Research

影響因子：7.7

發(fā)表時(shí)間：2023年11月

材料：三名子宮內(nèi)膜異位癥婦女的新鮮在位子宮內(nèi)膜(EM)和異位子宮內(nèi)膜(EC)組織

方法：10× Genomics scRNA-seq

EMS是最常見(jiàn)的婦科疾病，其特點(diǎn)是盆腔疼痛和不孕，是由與子宮內(nèi)膜相似的異位組織引起的。關(guān)于其發(fā)病機(jī)制有許多假設(shè)，包括月經(jīng)逆行引起的子宮內(nèi)膜組織移植、腹膜內(nèi)膜原位體腔化生、血管或淋巴轉(zhuǎn)移。其中，子宮內(nèi)膜異位癥的發(fā)生與內(nèi)分泌、免疫、促炎、促血管生成等相互作用。然而，子宮內(nèi)膜異位癥的發(fā)病機(jī)制尚不清楚。

近年來(lái)，單細(xì)胞RNA測(cè)序(scRNA-seq)被用于全面表征細(xì)胞異質(zhì)性。作者建立了一個(gè)新的EMS細(xì)胞特征的轉(zhuǎn)錄組學(xué)圖譜，通過(guò)對(duì)在位子宮內(nèi)膜(EM)和異位子宮內(nèi)膜(EC)組織的比較，成功地發(fā)現(xiàn)了ECs的一個(gè)新的亞型，它可能是EMS的一個(gè)重要原因。這使作者能夠探索腫瘤來(lái)源的內(nèi)皮細(xì)胞，并揭示新生血管化可能是EMS的一個(gè)重要病理特征，為闡明子宮內(nèi)膜異位癥的分子機(jī)制提供了豐富的資源。

定量質(zhì)量控制后，作者從子宮內(nèi)膜樣本中共獲得了66760個(gè)細(xì)胞。鑒定了30個(gè)細(xì)胞簇（圖1A），包括ECs、成纖維細(xì)胞(FBs)、上皮細(xì)胞(Eps)、T細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞(NK)、巨噬細(xì)胞(M)/單核細(xì)胞(Mon)，肥大細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、B細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞。共檢測(cè)到1173個(gè)內(nèi)皮細(xì)胞，并驗(yàn)證了細(xì)胞類型特異性標(biāo)志物PECAM1和CDH5在這些細(xì)胞中特異性表達(dá)。為了探究ECs亞型的變化，作者對(duì)內(nèi)皮進(jìn)行亞型分析，重新聚類分析發(fā)現(xiàn)6個(gè)cluster，用標(biāo)記物鑒定出5個(gè)亞型（圖1B）。

接下來(lái)，作者在EM和EC之間的ECs中鑒定出222個(gè)差異表達(dá)基因(DEGs) (pvalue <0.05, folchange >1.5)，其中上調(diào)基因134個(gè)，下調(diào)基因88個(gè)。為了確定具體的生物學(xué)功能，進(jìn)行了基因本體(GO)分析和KEGG通路分析（圖1C和1D）。GO分析顯示，EC富集到了“胰島素樣生長(zhǎng)因子結(jié)合”條目。EC中上調(diào)的DEGs在IL-17和TNF信號(hào)通路、流體剪切應(yīng)力和動(dòng)脈粥樣硬化等功能上顯著富集。這些分析表明，異位子宮內(nèi)膜在細(xì)胞活動(dòng)中起著重要作用，如粘附、遷移、分化、增殖和凋亡。

圖1?scRNA-seq分析測(cè)定人子宮內(nèi)膜細(xì)胞特征

重要的是，與EM相比，EC中腫瘤源性ECs (IGFBP3+)的比例顯著增加(圖2A)，而正常ECs在異位子宮內(nèi)膜中占主導(dǎo)地位。在腫瘤源性ECs和正常ECs之間有63個(gè)DEGs，腫瘤源性ECs特有的GO條目包括“血管生成”(圖2B)。進(jìn)一步分析顯示，參與血管生成的基因上調(diào)增加，這些基因在異位子宮內(nèi)膜中也顯著表達(dá)，如EFNB2、DLL4和THSD7A(圖2C)。EC組和EM組Ephrin-B2 (EFNB2)的表達(dá)有顯著差異。

臨床驗(yàn)證研究包括114例回顧性EMS病例(2020-2022年)。首先，作者通過(guò)免疫熒光和免疫組織化學(xué)驗(yàn)證EFNB2的表達(dá)。EFNB2與PECAM1和IGFBP3共表達(dá)（圖2D）。同時(shí)，其在異位子宮內(nèi)膜組織中的表達(dá)顯著增強(qiáng)，這與scRNA-seq結(jié)果一致。接下來(lái)，作者比較分析了ENFB2與EMS臨床表型的關(guān)系(表1)。EFNB2表達(dá)強(qiáng)度與EMS復(fù)發(fā)有一定關(guān)系。EFNB2++表達(dá)組復(fù)發(fā)率顯著高于EFNB2+表達(dá)組(p <0.05)。

圖2?異位子宮內(nèi)膜腫瘤源性ECs和EFNB2的特征

本文描述了子宮內(nèi)膜異位癥細(xì)胞特征的完整轉(zhuǎn)錄組譜，揭示了五種內(nèi)皮細(xì)胞亞型。與在位子宮內(nèi)膜相比，異位子宮內(nèi)膜中腫瘤源性ECs的比例明顯增加。生物信息學(xué)分析表明，血管生成在腫瘤來(lái)源的內(nèi)皮細(xì)胞中富集。通過(guò)回顧性驗(yàn)證研究，發(fā)現(xiàn)EFNB2與PECAM1和IGFBP3共表達(dá)，并在異位子宮內(nèi)膜中顯著增強(qiáng)。同時(shí)，EFNB2表達(dá)強(qiáng)度與EMS復(fù)發(fā)有一定關(guān)系。以新生血管形成為特征的腫瘤源性內(nèi)皮細(xì)胞的顯著增加可能是EMS的一個(gè)重要病理特征。

參考文獻(xiàn)

Dong Y, Zhang M, OuYang J, Zhou W, Yu B. Tumor-derived Endothelial Cell: Important Etiological Factors in Endometriosis. Arch Med Res. 2023 Sep 20;54(7):102891. doi: 10.1016/j.arcmed.2023.102891. Epub ahead of print. PMID: 37738888.