时空日报 | 单细胞反卷积揭示间充质多脏器Ⅳ期结直肠癌的高度谱系和位置依赖的异质性

大家好,欢迎观看《时空日报》第128期。本期介绍的时空/细胞组学相关研究文章共计3篇。以下是应用时空云平台STOmics Cloud的StereoCopilot模块生成的文章概要,并辅以人工审核,供了解参考。

1、单细胞反卷积揭示间充质多脏器Ⅳ期结直肠癌的高度谱系和位置依赖的异质性

Single-cell deconvolution reveals high lineage- and location-dependent heterogeneity in mesenchymal multivisceral stage IV colorectal cancer

The Journal of Clinical Investigation; IF:15.900; DOI: 10.1172/JCI169576

内容概要:

① 转移性结直肠癌(colorectal cancer,CRC)与预后不良和疾病快速进展有关。除肝转移外,腹膜癌转移是国际癌症控制联盟(Union for International Cancer Control,UICC)IV期结直肠癌患者的主要原因。对肿瘤细胞差异位点特异性重建和相应肿瘤微环境的深入了解仍然缺乏。该研究通过单细胞转录组技术分析了来自小鼠多脏器CRC的细胞,并描述了肿瘤上皮、基质和免疫细胞之间的转移细胞异质性。

② 有趣的是,在腹膜转移过程中发现了癌症相关成纤维细胞和肿瘤上皮细胞间的位点特异性网络,以及癌症干细胞中的自体前馈回路(autologous feed-forward loop)。

③ 此外,该研究还通过B细胞依赖性抗原呈递的丧失和连续效应T细胞耗竭破译了转移性功能失调的适应性免疫,并证明了这种小鼠转移性结直肠癌模型与人类疾病的主要相似之处。

④ 最后,该研究通过腹膜内检查点抑制为IV期结直肠癌提供了一种有利的位点特异性免疫调节治疗方法。

疾病研究;小鼠,结直肠癌,癌症相关成纤维细胞,适应性免疫,腹膜癌转移,单细胞转录组;Christopher Berlin, Rebecca Kesselring; University of Freiburg, German Cancer Consortium (DKTK) partner site; Germany.

2、利用磁性纳米复合颗粒对三阴性乳腺癌进行的铁死亡增强的化学疗法

Ferroptosis-enhanced chemotherapy for triple-negative breast cancer with magnetic composite nanoparticles

Biomaterials; IF:14.000; DOI: 10.1016/j.biomaterials.2023.122395

内容概要:

① 三阴性乳腺癌(Triple-negative breast cancer,TNBC)因其异质性、预后差、化疗耐药性等特点给患者带来巨大痛苦。铁死亡(ferroptosis)的特征是通过将细胞内脂质过氧化物累积至致死水平而导致铁依赖性氧化损伤,并且基于其内在特征在TNBC的治疗中发挥着至关重要的作用。为了确定TNBC化疗耐药性与铁死亡之间的关系,该研究分析了GSE205551的scRNA-seq公共数据集。

② 研究发现,阿霉素(doxorubicin,DOX)耐受的TNBC细胞中Gpx4的表达显著高于DOX敏感的TNBC细胞。基于这一发现,该研究推测通过抑制Gpx4的表达诱导铁死亡可以降低TNBC对DOX的耐药性,增强TNBC化疗的治疗效果。

③ 将负载双氢青蒿素(dihydroartemisinin,DHA)的聚谷氨酸稳定的Fe3O4磁性纳米颗粒(Fe3O4-PGA-DHA)与负载DOX的聚天冬氨酸稳定的Fe3O4磁性纳米颗粒(Fe3O4-PASP-DOX)联合用于TNBC的铁死亡可增强化疗效果。与Fe3O4-PASP-DOX相比,Fe3O4-PGA-DHA + Fe3O4-PASP-DOX对不同TNBC细胞系表现出明显更强的细胞毒性,并实现了细胞内活性氧和脂质过氧化物明显更多的积累。

④ 此外,转录组学分析表明,Fe3O4-PGA-DHA诱导的铁死亡可以增强Fe3O4-PASP-DOX诱导的细胞凋亡,而Fe3O4-PGA-DHA + Fe3O4-PASP-DOX可能通过抑制PI3K/AKT/mTOR/GPX4通路触发MDA-MB-231细胞的铁死亡。Fe3O4-PGA-DHA + Fe3O4-PASP-DOX对MDA-MB-231荷瘤小鼠表现出优异的抗肿瘤疗效,为提高TNBC的治疗效果提供了巨大的潜力。

疾病研究;三阴性乳腺癌,纳米颗粒,铁死亡,化学疗法,scRNA-seq;Jiaxin Zhang, Xian Zeng, Zhiqing Pang, Wuli Yang; 复旦大学; 中国.

3、大规模meta分析揭示巨噬细胞和T细胞之间的正反馈引起肿瘤对免疫治疗敏感

A large-scale meta-analysis reveals positive feedback between macrophages and T cells that sensitizes tumors to immunotherapy

Cancer Research; IF:11.200; DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-23-2006

内容概要:

① 尽管已有大量研究致力于识别免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitor,ICI)治疗反应的预测特征,但目前的生物标志物在不同研究和癌症类型中的可推广性和可重复性较差。大规模多组学研究的整合对于发现强有力的生物标志物和揭示免疫耐药性的机制具有很大的潜力。该研究进行了广泛的meta分析,包括3,037例ICI治疗的患者,这些患者在14种实体瘤中都有遗传和/或转录组学特征。

② 综合分析揭示了与ICI治疗结果相关的已知和新的可靠特征。这些特征包括肿瘤突变负荷(tumor mutational burden,TMB)、IFNG和PDCD1的表达,特别是巨噬细胞和T细胞之间的相互作用驱动了它们的激活和招募。

③ 来自scRNA-seq和ICI治疗过程中动态转录组图谱的独立数据提供了进一步的证据,表明巨噬细胞和T细胞之间的交互作用增强有助于ICI反应。基于8个非冗余特征的多变量模型在代表不同癌症类型的5个独立验证数据集中显著优于现有模型。

④ 总之,该研究发现了预测ICI反应的生物标志物,突出了免疫细胞间的通讯网络对免疫治疗效果的贡献,对患者的治疗具有指导性意义。

资源下载: