文献分享｜单细胞转录组测序胃癌组织研究成纤维细胞促癌机制

发表期刊：Theranostics

影响因子：11.556 

2021年1月，北京协和医学院、中国医学科学院基础医学研究所的赵林、韩钦、王晓月及赵春华教授课题组合作发表了文章“Single-cell RNA sequencing reveals a pro-invasive cancer-associated fibroblast subgroup associated with poor clinical outcomes in patients with gastric cancer“。该研究发现炎症肿瘤相关成纤维细胞（iCAFs）和胞外基质肿瘤相关成纤维细胞（eCAFs）分别与胃癌中的T细胞和M2型巨噬细胞密切互作，促进肿瘤发育和侵袭转移。该研究挖掘了CAFs在胃癌进展中的关键作用，为胃癌治疗提供了潜在靶点。

研究思路

癌症相关成纤维细胞（CAF）的促癌活性表明它们是治疗癌症的潜在治疗靶点。胃癌（GC）中成纤维细胞异质性的机制仍不清楚，因此人们迫切需要全面了解胃癌中成纤维细胞亚群的分类功能及空间位置上的分布等。

主要结论

该研究对8例胃癌早期患者对肿瘤组织及胃黏膜癌旁组织进行了单细胞测序，经过细胞聚类分群共得到7种细胞类型，分别是上皮细胞、内皮细胞、成纤维细胞、T细胞、B细胞、巨噬细胞、肥大细胞。依据单细胞测序得到的数据，除了研究恶性细胞的异质性外，还揭示了肿瘤微环境（TME）中细胞的转录异质性以及胃癌的不同病理亚型与TME细胞亚群之间的关系。

▶ 胃癌的上皮细胞具有患者间异质性

上皮细胞是肿瘤和癌旁组织中最丰富的细胞类型，因此研究人员对上皮细胞进行了亚群再细分，共确定了16个细胞集群。其中，有8个簇主要来源于肿瘤样本。通过对亚簇的差异基因表达的分析和富集分析发现了一群表现出部分上皮间质转化的细胞，并命名为“EMT细胞”。

▶ 成纤维细胞亚群促进肿瘤侵袭

癌症相关成纤维细胞（CAF）被认为是肿瘤微环境的重要组成部分，在促进肿瘤进展方面具有多种作用。研究人员对成纤维细胞细分的亚群进行了差异基因及富集分析，结果表明，与远端AM衍生的成纤维细胞相比，由周围肿瘤细胞培养的CAF亚群获得了增强的促肿瘤能力。以上分析都表明成纤维细胞亚群可以促进肿瘤的侵袭。

▶ 胃癌微环境具有免疫抑制性

为了解析胃癌免疫微环境，研究人员对免疫细胞进行了新的分群。T细胞是肿瘤微环境中最高度富集的免疫细胞。研究人员将T细胞分为8个亚群，确定了高表达耗竭T细胞和调节T细胞亚群。B细胞和巨噬细胞亚群在肿瘤组织和癌旁组织中都有明显差别，并在调节肿瘤微环境的免疫细胞浸润中发挥了作用。

结论

本研究通过8例胃癌早期患者的胃癌和癌旁样本单细胞转录组测序，解析了胃癌异质性，并重点分析了成纤维细胞对肿瘤微环境中免疫、侵袭、转移和血管再生的调节作用，发现 iCAFs 通过趋化因子招募 T 细胞浸润肿瘤，而 eCAFs 可以重塑胞外基质，吸引 M2 型巨噬细胞促进肿瘤侵袭和转移。该研究为胃癌患者提供了预后依据，还发现了可能作为胃癌治疗的靶向细胞类型。

参考文献

Li X, Sun Z, Peng G, Xiao Y, Guo J, Wu B, Li X, Zhou W, Li J, Li Z, Bai C, Zhao L, Han Q, Zhao RC, Wang X. Single-cell RNA sequencing reveals a pro-invasive cancer-associated fibroblast subgroup associated with poor clinical outcomes in patients with gastric cancer. Theranostics. 2022 Jan 1;12(2):620-638. doi: 10.7150/thno.60540. PMID: 34976204; PMCID: PMC8692898.

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本文为伯豪生物原创

撰稿人：王雨诺

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