肺癌是發(fā)病率和死亡率增長較快,對人群健康和生命威脅大的惡性腫瘤之一,痊愈起來較為困難,而且近年來肺癌患者有年輕化的趨勢。雖然目前科學(xué)家在
肺癌治療方面取得了巨大的進(jìn)展,但對其細(xì)胞層面上的科學(xué)認(rèn)識仍難盡如人意。近日,聞名學(xué)術(shù)期刊《Nature Medicine》重磅推出了史上較完整的肺癌細(xì)胞圖譜。這將是科學(xué)家們在細(xì)胞層面深入了解肺癌真相的優(yōu)質(zhì)契機(jī)。
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來自魯汶大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員通過對數(shù)以千計的健康與癌變肺細(xì)胞的研究,創(chuàng)建了史上靠前個完整的肺癌細(xì)胞圖譜。他們的研究結(jié)果表明,肺癌比以前認(rèn)識的復(fù)雜得多,其包含了52種不同類型的基質(zhì)細(xì)胞,這些新信息可用于開發(fā)新的肺癌治療途徑。該研究結(jié)果以《Phenotype molding of stromal cells in the lung tumor microenvironment》為題發(fā)表。
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要從細(xì)胞層面上研究肺癌,就必須談到一個詞—腫瘤微環(huán)境(TME)。就像植物生長需要營養(yǎng)豐富的土壤和水源一樣,腫瘤周圍的組織、免疫細(xì)胞、血管和細(xì)胞外基質(zhì)共同形成的TME對腫瘤的生長和侵襲至關(guān)重要。腫瘤與環(huán)境,兩者既是相互依存,相互促進(jìn),又是相互拮抗,相互斗爭的。
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人肺癌TME轉(zhuǎn)錄組的52,698細(xì)胞目錄
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研究人員使用單細(xì)胞RNAseq技能研究了近100,000個個體細(xì)胞,呈現(xiàn)了人肺癌TME轉(zhuǎn)錄組的52,698細(xì)胞目錄,并在獨(dú)立樣本中驗證,同時對其中40,250個肺癌細(xì)胞進(jìn)行測序。
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TME中的內(nèi)皮細(xì)胞簇

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TME中的成纖維細(xì)胞簇

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TME中的T細(xì)胞簇
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首先,研究人員在肺癌TME中發(fā)現(xiàn)了可以指導(dǎo)表達(dá)不同膠原蛋白的成纖維細(xì)胞、下調(diào)免疫細(xì)胞歸巢的內(nèi)皮細(xì)胞和與已建立的免疫檢查點轉(zhuǎn)錄本以及與T細(xì)胞活性相關(guān)的基因。隨后,他們對來自1,572名肺癌患者的大量RNA測序數(shù)據(jù)進(jìn)行評估,證明了這些基因的存在,并通過免疫組化驗證了TME中存在獨(dú)立的細(xì)胞實體,而免疫熒光證實肺癌TME中存在四種內(nèi)皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞亞型,同時還有一些免疫亞型的單細(xì)胞。
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TME中基質(zhì)細(xì)胞的分布
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通過與匹配的非惡性肺部樣本進(jìn)行比較,研究人員揭示肺癌存在高度復(fù)雜的TME,它可以深刻地塑造基質(zhì)細(xì)胞。他們共鑒定了52種基質(zhì)細(xì)胞亞型,繪制了史上較完整的肺癌細(xì)胞圖譜,其中包括迄今仍被認(rèn)為是同質(zhì)細(xì)胞類型中的新亞群,以及其異質(zhì)性的轉(zhuǎn)錄因子,說明了肺癌微環(huán)境遠(yuǎn)比我們想象的復(fù)雜。
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同時,研究人員還指出這些細(xì)胞亞型與患者生存率存在關(guān)聯(lián)。他們發(fā)現(xiàn)基質(zhì)細(xì)胞數(shù)量可以反映癌細(xì)胞的侵襲性,腫瘤的侵襲性越強(qiáng),就含有越多的基質(zhì)細(xì)胞。因此,這些基質(zhì)細(xì)胞亞型及其特異性標(biāo)記基因有機(jī)會作為肺癌的預(yù)后以及治療反應(yīng)預(yù)測的生物標(biāo)記。
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該研究團(tuán)隊的成員之一Bernard Thienpont教授認(rèn)為,此次繪制出的肺癌全面圖譜能夠為科學(xué)家們提供一種研究細(xì)胞類型的基準(zhǔn),便于后期研究人員在體外或動物模型中對這些細(xì)胞類型進(jìn)行深度研究。同時,這些基質(zhì)細(xì)胞亞型的生物標(biāo)記作用,對患者的治療與預(yù)后評估也至關(guān)重要。
每當(dāng)有新的研究問世,我都會很感激研究人員們夜以繼日的工作,也驚嘆于他們這種追尋的精神。這項研究對肺癌治療是一種極大的幫助,幫助我們早一日戰(zhàn)勝癌癥,讓人類不再飽受肺癌的困擾,還給肺癌患者們一個完整的人生。
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