成功案例|單細(xì)胞與空間轉(zhuǎn)錄組學(xué):解鎖前列腺癌微環(huán)境密碼

文章信息

發(fā)表期刊:Nature Communications

影響因子:14.7

研究背景

前列腺癌是男性常見的惡性腫瘤,盡管局部腫瘤預(yù)后較好,但轉(zhuǎn)移性疾病的高死亡率及治療抵抗仍是重大挑戰(zhàn)?;蚪M與轉(zhuǎn)錄組研究已揭示了癌細(xì)胞的內(nèi)在異常,但對(duì)腫瘤微環(huán)境(TME)的動(dòng)態(tài)作用仍知之甚少。TME通過(guò)細(xì)胞間相互作用參與腫瘤進(jìn)展、治療響應(yīng)和轉(zhuǎn)移,但傳統(tǒng)單細(xì)胞RNA測(cè)序(scRNA-seq)缺乏空間信息,難以解析TME的復(fù)雜空間組織。

本文聚焦于前列腺癌中一類特殊上皮細(xì)胞——club-like細(xì)胞。這類細(xì)胞最初在肺部被發(fā)現(xiàn),近期研究表明其在前列腺外周區(qū)及炎癥區(qū)域富集,且轉(zhuǎn)錄特征與小鼠去勢(shì)抵抗性前列腺癌的管腔祖細(xì)胞相似。研究團(tuán)隊(duì)整合了120例患者的單細(xì)胞和空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),覆蓋良性增生、初治腫瘤、新輔助治療后腫瘤及去勢(shì)抵抗性前列腺癌(CRPC),系統(tǒng)解析了TME的時(shí)空動(dòng)態(tài)變化。

技術(shù)路線

研究結(jié)論

本研究通過(guò)對(duì)單細(xì)胞和空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)整合分析,揭示Club-like細(xì)胞作為前列腺癌腫瘤微環(huán)境(TME)的關(guān)鍵上皮亞型,其富集區(qū)域表現(xiàn)出雄激素信號(hào)耗竭、管腔祖細(xì)胞標(biāo)記上調(diào)及衰老相關(guān)分泌表型(SASP),并通過(guò)高表達(dá)中性粒細(xì)胞趨化因子(如 CXCL1/2/8)顯著促進(jìn)多形核髓源抑制細(xì)胞(PMN-MDSC)浸潤(rùn),形成免疫抑制微環(huán)境。該細(xì)胞亞群對(duì)雄激素剝奪治療(ADT)具有耐藥性,其介導(dǎo)的 PMN-MDSC 活性在原發(fā)及轉(zhuǎn)移性腫瘤中均與免疫抑制密切相關(guān),且通過(guò)配體 - 受體相互作用(如 CXCL2-ACKR1、CCL20-CCR6)與周圍細(xì)胞通訊。該研究首次系統(tǒng)揭示了Club-like細(xì)胞通過(guò)協(xié)調(diào)免疫抑制性微環(huán)境驅(qū)動(dòng)前列腺癌治療抵抗的機(jī)制,為靶向TME的精準(zhǔn)治療(如聯(lián)合免疫療法與ADT)奠定了理論基礎(chǔ),同時(shí)提供了可轉(zhuǎn)化的生物標(biāo)志物和干預(yù)靶點(diǎn)。

圖1、單細(xì)胞映射衍生區(qū)域(SCM 區(qū)域)與組織病理學(xué)特征相符,并且反映了基因表達(dá)隨治療變化的情況。


圖2、在原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性腫瘤中,club-like細(xì)胞衰老與免疫抑制性多形核髓源抑制細(xì)胞(PMN-MDSC)的活性相關(guān)
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