表型可塑性是肿瘤异质性和治疗耐药性的主要因素。特别是，癌症干细胞 （CSC） 代表了肿瘤中具有自我更新和肿瘤形成能力的小亚群。了解 CSC 的重编程、维持和谱系特性需要专门的工具来理清表型遗传和细胞间相互作用的各自影响。
研究人员设置了超宽视场显微镜，在几天内对表达干性荧光报告基因的乳腺癌细胞系进行成像。荧光报告基因区分三种表型：CSC、癌分化细胞 （CDC） 和中间/转运癌细胞 （iCC）。
空间统计表明，CSCs聚集在一起，在空间上与CDCs分开，形成类似于生态位的模式。令人惊讶的是，单细胞时间序列揭示了从 CDC 到 CSC 的自发重编程事件，即使在未受干扰的群体中也是如此。我们发现这种转变容易在细胞周期中出现。此外，谱系分析表明，该表型部分遗传自祖先细胞。然而，这种遗传不足以解释细胞群的空间特性，这也取决于细胞间相互作用。事实上，发现癌细胞的表型转变受到邻近细胞表型状态的影响。邻近中 CSC 和 CDC 的存在分别促进和抑制了 CSC 的重编程。
总而言之，研究结果解开了表型遗传和细胞间相互作用如何协调癌细胞异质性的时空自组织，从而在生态位内维持 CSC 亚群。
