研究进展|当乳腺癌遇上单细胞测序技术(上)

发布网友发布时间：2024-09-17 03:51

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热心网友时间：2024-11-30 14:50

乳腺癌是女性中最常见的恶性肿瘤，也是导致女性癌症死亡的主要原因。乳腺癌发生于乳腺上皮组织，是一种高度异质性的肿瘤，对其组织内的异质性及其生物学功能的理解对于揭示肿瘤的发生机制至关重要。目前，单细胞测序技术已经在解析乳腺癌的肿瘤异质性、肿瘤微环境、转移侵袭和治疗耐药等方面得到广泛应用。
以下是对单细胞测序技术在乳腺癌研究中的部分已发表研究成果的概述：
1. 样本选取：研究人员选取了26例原发乳腺癌患者（包括11例ER+，5例HER2+和10例TNBC）进行单细胞RNA测序；6例乳腺癌患者（包括2例ER+，4例TNBC）进行空间转录组测序；4例乳腺癌患者（包括1例luminal，1例HER2+和2例TNBC）进行CITE-seq。
2. 肿瘤亚型：包括ER+、HER2+和TNBC。
3. 研究思路：通过单细胞RNA测序、空间转录组测序构建了迄今为止最全面的乳腺癌单细胞和空间图谱，并开发了一种与单细胞RNA测序兼容的内在亚型分类方法（SCSubtype），揭示了复发性肿瘤细胞的异质性。通过CITE-seq免疫表型分析提供了高分辨率的免疫特征，并发现与临床结果相关的新PD-L1/PD-L2+巨噬细胞群。使用单细胞特征，对大型乳腺癌队列进行解卷积分析，并将它们分为九个“生态型”，不同生态型显示出与肿瘤样本的临床亚型、SCSubtype亚型前缺及细胞类型的多样化关联，且不同生态型之间的预后也存在明显差异。
4. 主要结论：这项研究提供的乳腺癌细胞结构的综合单细胞和空间图谱，有助于对肿瘤异质性的认识，促进乳腺癌的个体化治疗进展。
另外，还有研究选取了8例原发性乳腺癌女性患者的肿瘤样本及配对的正常血液、乳腺和淋巴结样本，通过流式细胞荧光分选技术（FACS）分选的CD45+细胞进行单细胞RNA测序；3个额外乳腺癌组织（BC9-11）用于单细胞T细胞受体测序（sc TCR-seq）和5'单细胞RNA测序。该研究利用单细胞转录组对乳腺癌组织中免疫细胞的异质性进行了广泛表征，发现了各种免疫细胞类型，包括单核细胞、巨噬细胞、肥大细胞、T细胞、B细胞、树突状细胞和嗜中性粒细胞。
另一项研究选取了正常乳腺、癌前BRCA1+/–组织、主要乳腺癌亚型（TNBC、ER+、HER2+、男性乳腺癌）、成对肿瘤和受累淋巴结（LN），共55例患者的69个不同的手术组织样本。该研究提供了迄今为止关于人类乳腺组织的最全面的单细胞RNA图谱，为理解乳腺癌的产生机制，以及理解周围环境中的细胞如何促进乳腺癌进展、扩散和对治疗的反应提供了重要信息。
上述研究采用单细胞测序技术，解析了高度异质性乳腺癌的复杂细胞组成，并深入探究了肿瘤微环境和不同组织学意义的异质性，从而解决了肿瘤异质性的难题，为进一步阐明肿瘤的起源发生、转移播散、治疗耐药等问题奠定了基础。
参考文献：
1. Wu SZ, Al-Eryani G, Roden DL, et al. A single-cell and spatially resolved atlas of human breast cancers[J]. Nature Genetics , 2021, 53(9):1334-1347.
2. Azizi E, Carr AJ, Plitas G, et al. Single-cell map of diverse immune phenotypes in the breast tumor microenvironment[J]. Cell , 2018, 174(5):1293-1308.
3. Pal B, Chen Y, Vaillant F, et al. A single-cell RNA expression atlas of normal, preneoplastic and tumorigenic states in the human breast[J]. The EMBO Journal , 2021, 40(11):e107333.