文獻(xiàn)分享---單細(xì)胞和空間RNA測(cè)序識(shí)別早發(fā)性與晚發(fā)性前列腺癌的不同微環(huán)境和進(jìn)展特征

作者,Evil Genius

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早發(fā)性(在≤55歲的男性中診斷)和晚發(fā)性前列腺癌之間的臨床和病理結(jié)果不同,可能歸因于與衰老相關(guān)的激素水平和免疫活性的變化。
前列腺癌(Prostate cancer,PCa)是世界范圍內(nèi)第二大常見惡性腫瘤,也是男性癌癥相關(guān)死亡的第五大原因。
衰老在癌癥中起著重要作用,可能通過影響腫瘤增殖,免疫監(jiān)視,腫瘤侵襲和其他生物學(xué)過程,從而獲得治療見解。
對(duì)于PCa,這是一種與年齡密切相關(guān)的癌癥,EOPC和遲發(fā)性前列腺癌(LOPC)之間的臨床和病理結(jié)果不同。

結(jié)果1、EOPC與LOPC的不同TME圖譜

單細(xì)胞數(shù)據(jù)分析 + 細(xì)胞注釋
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單細(xì)胞組間差異分析與生物學(xué)通路解釋。
空間轉(zhuǎn)錄組分析,單細(xì)胞空間聯(lián)合。
全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS)。
EOPC中鑒定的缺氧微環(huán)境、髓樣細(xì)胞浸潤(rùn)和脂質(zhì)代謝重編程(LMR)。

結(jié)果2、惡性上皮細(xì)胞中與腫瘤相關(guān)的轉(zhuǎn)錄標(biāo)記

非負(fù)矩陣因子分解(NMF)技術(shù)提取細(xì)胞轉(zhuǎn)錄程序,從53個(gè)轉(zhuǎn)錄程序中初步聚類出6個(gè)meta程序,并將其功能分別鑒定為雄激素反應(yīng)(AR-MP)、免疫反應(yīng)、細(xì)胞周期、核糖體、應(yīng)激反應(yīng)和aggressiveness meta程序。
空間轉(zhuǎn)錄組表征meta 程序和細(xì)胞之間的鄰近性。

結(jié)果3、APOE+腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞促進(jìn)EOPC腫瘤進(jìn)展

基于典型標(biāo)志物和DEG分析將髓系細(xì)胞分為13種亞型:4種樹突狀細(xì)胞(DC)、2種單核細(xì)胞和7種巨噬細(xì)胞亞型。
APOE+巨噬細(xì)胞(Macro_APOE)顯示出M2巨噬細(xì)胞和髓系來源的抑制細(xì)胞(MDSC)的最強(qiáng)功能,這在EOPC中更為明顯。
一種具有M2極化、MDSC特性和脂質(zhì)代謝失調(diào)特征的APOE+ TAM亞型,這些TAM在EOPC中表現(xiàn)出明顯的AR-MP激活的腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn),可能通過與腫瘤細(xì)胞相互作用和免疫抑制性TME的重塑促進(jìn)EOPC的進(jìn)展。

結(jié)果4、炎性癌相關(guān)成纖維細(xì)胞通過下調(diào)AR-MP促進(jìn)LOPC進(jìn)展

AR-MP與前列腺癌的典型雄激素依賴模式相關(guān),LOPC中AR-MP的減少代表異常狀態(tài)。
研究結(jié)果共同表明,在LOPC中,iCAFs可能通過BMP-BMPR相互作用(主要以SMAD介導(dǎo)的方式)下調(diào)AR-MP、激活EMT過程并促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的castration-resistant phenotype,這可能會(huì)加速前列腺癌的疾病進(jìn)展并導(dǎo)致不良預(yù)后。

結(jié)果5、EOPC和LOPC之間TME差異的驗(yàn)證

流式細(xì)胞術(shù)分析 + 小鼠實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
研究發(fā)現(xiàn)EOPC和LOPC惡性上皮細(xì)胞之間的異質(zhì)性可以主要通過AR-MP的差異活化來描述,其與雄激素反應(yīng)呈正相關(guān),與腫瘤干性呈負(fù)相關(guān)。在EOPC中,APOE+ TAMs與AR-MP活化的惡性上皮細(xì)胞在缺氧和LMR小生境中共存,通過與惡性上皮細(xì)胞的直接相互作用和免疫抑制性TME的調(diào)節(jié),可能促進(jìn)PCa的進(jìn)展。相反,通過BMP-BMPR相互作用,iCAF與AR-MP呈負(fù)相關(guān),而與EMT過程的激活和去勢(shì)抵抗表型正相關(guān),從而與LOPC中的腫瘤轉(zhuǎn)移有關(guān)。
EOPC個(gè)體可能表現(xiàn)出對(duì)ADT的敏感性增加,并可能從針對(duì)ErbB信號(hào)通路、脂肪酸代謝和APOE+ TAM的干預(yù)中獲益。相比之下,LOPC患者可能內(nèi)在地表現(xiàn)出去勢(shì)抵抗模式,這歸因于雄激素水平降低,從而提示對(duì)抑制BMP/BMPRs、CAF和EMT的干預(yù)措施的潛在反應(yīng)。

最后來看看方法

單細(xì)胞數(shù)據(jù)分析
單細(xì)胞個(gè)性化分析

空間部分的分析

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