《Nature | 利用单细胞和空间转录组揭示肺腺癌最早的细胞起源》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-02-29
  • 2024年2月28日,美国德克萨斯大学MD安德森癌症中心的王凌华教授和Humam Kadara教授的合作团队在Nature在线发表了题为 An atlas of epithelial cell states and plasticity in lung adenocarcinoma的文章。

    肺癌是全世界癌症死亡率最高的恶性肿瘤之一, 其中肺腺癌(Lung adenocarcinoma, LUAD)为最常见的组织学类型。虽然近年来早期检测手段的进步使得越来越多的肺腺癌患者能够得到早期诊断,但现有的治疗手段的预后效果仍不理想。另一方面,近年来针对肺癌,尤其是肺腺癌的前沿研究存在局限性,如样本数量有限,又如单细胞测序规模相对较小,导致可供分析的上皮细胞数量有限。这些现状突显了对早期肺腺癌进行系统性深入研究的紧迫性。深入理解早期肺腺癌发生发展背后的细胞机制对于寻找新的潜在治疗靶点和制定有效的早期干预策略至关重要

    该研究的主要成果是在早期肺腺癌组织和癌旁区域发现了一群携带KRAS致癌基因突变的,KRT8表达阳性的肺泡中间态细胞(KRT8+ alveolar intermediate cells,KACs)。通过和Jichao Chen教授合作,该团队在基因工程小鼠模型中对肺泡上皮细胞进行了谱系标记和追踪,并证实了KACs最终可转化为肺腺癌细胞。这项研究不仅为开发针对早期肺腺癌的检测和预防策略提供了新的启示,也为推动在最早阶段检测甚至阻断肺腺癌的发展开辟了新的研究方向,并且这项研究工作是迄今为止关于早期未经治疗干预的肺腺癌在上皮细胞规模和整合数据类型上最大和最全面的单细胞研究。

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    • 编译者:李康音
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    • 2023年9月20日,美国爱荷华大学的John Engelhardt,孙兴参和哈佛公共卫生学院的Adam Haber团队(第一作者为袁峰)在Nature发表了题为 Transgenic Ferret Models Define Pulmonary Ionocyte Function and Diversity 的研究论文,应用转基因雪貂模型全新揭示了新型肺部离子细胞起源、功能以及多样性, 进一步回答了关于肺离子细胞的争议问题。 使用精准雪貂基因组编辑来构建转基因雪貂模型来代替啮齿动物模型, 可以研究人类和啮齿动物之间进化趋异细胞的功能。构建气管单细胞的转录图谱可以用于研究肺部疾病的发病机制和治疗。该论文中的研究方法可以推广于所有探索单一细胞类型参与遗传疾病以及介导组织修复的机理。转基因雪貂模型有助于我们了解更多人类疾病的发病机理,并为寻找疾病治疗方案提供更多的可能。 本文内容转载自“BioArt”微信公众号。 原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/4y3d6cHh91-ZhRGFrq-RBA
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    • 编译者:李康音
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    • 2024年5月1日,约翰·霍普金斯大学医学院等机构在期刊Nature上发表了题为3D genomic mapping reveals multifocality of human pancreatic precancers的文章。 胰腺导管内上皮瘤(PanINs)是胰腺癌最常见的前体,但由于它们在人类中的小尺寸和难以接近性,研究它们非常具有挑战性。关键地,人类PanINs的数量、尺寸和连通性在很大程度上仍然未知,这阻碍了对早期癌症发展的深入理解。 该研究通过分析46个大的表面上看起来正常的人类胰腺样本,并使用机器学习流程进行单细胞分辨率的定量3D组织学重建,提供了人类PanINs的微观解剖学调查。为了阐明PanINs之间以及PanINs内部的遗传关系,研究人员开发了一个工作流程,其中3D建模指导了多区域显微切割以及针对性和全外显子组测序。从这些样本中,研究人员计算出平均每立方厘米有13个PanINs,并且推断出正常完整的成人胰腺中藏有数百个PanINs,几乎所有的PanINs都带有致癌的KRAS热点突变。 研究人员发现大多数PanINs起源于具有独特体细胞突变特征的独立克隆。一些空间上连续的PanINs被发现含有多种KRAS突变;计算和原位分析表明,这些肿瘤内的不同KRAS突变定位于不同的细胞亚群,表明它们的多克隆起源。PanINs的广泛多发性和遗传异质性引发了关于驱动前癌症起始和在人类胰腺中赋予不同进展风险的机制的重要问题。这种详细的3D基因组图谱为人类PanINs中的分子改变提供了实证基础,为胰腺癌的早期检测和合理干预提供了基础。