张卫东/栾鑫/刘三宏团队揭示癌症病理机制和治疗方案
5月22日,上海中医药大学张卫东、栾鑫、刘三宏共同通讯在期刊《CLINICAL AND TRANSLATIONAL MEDICINE》上在线发表题为“Integrating single-cell and spatial analysis reveals MUC1-mediated cellular crosstalk in mucinous colorectal adenocarcinoma”的研究论文,研究为肿瘤细胞与基质细胞和免疫细胞之间的通讯提供了新的见解,这些细胞在MCA进展期间显著富集在TME中,为MCA提供了潜在的预后生物标志物和治疗策略。
研究背景
黏液性结直肠腺癌(MCA)是结直肠癌(CRC)的一种独特亚型,见于10-20%的CRC患者。与常见的结直肠腺癌相比,MCA具有完全不同的临床、组织病理学和分子特征,以及与治疗反应不足和预后较差相关的异常和侵袭性转移模式。从临床角度来看,与非黏液性直肠癌相比,MCA与新辅助放化疗后病理完全缓解率和肿瘤降期率降低有关。
尽管免疫检查点阻断疗法在各种实体瘤中显示出显著疗效,但MCA患者对PD-L1抑制剂的反应比缺乏黏液成分的患者更差。从组织学和分子学的角度来看,MCA肿瘤的特征是超过50%的病变存在细胞外黏液蛋白。黏液蛋白(如MUC1、MUC2和MUC5AC)在形成黏液层的MCA肿瘤中的过表达可保护肿瘤细胞免受免疫治疗。既往研究表明,MUC1高表达患者的无病生存期明显较差,而MUC2表达高的患者总生存期较差。据报道,MUC1 N末端亚基(MUC1-N)作为一种推定的受体,介导多种信号通路以促进肿瘤进展。
迄今为止,MCA独特的黏液组织学不包括在治疗方案的确定中,也没有批准用于MCA患者的定制和实用的方法。结直肠癌具有多样化的细胞微环境,因此异型相互作用对于确定其病因和对治疗的反应至关重要。因此,有必要了解MCA肿瘤微环境(TME)中细胞和分子特征的机制,以确定潜在的有效干预措施。单细胞RNA测序(scRNA-seq)提供了一个非凡的新平台,可以描述复杂的TME景观以及导致癌症进展的不同细胞成分之间的相互作用。到目前为止,很少有关于MCA的报道利用scRNA-seq分析来表征单细胞分辨率的MCA图谱,并描述MCA环境中的细胞间相互作用。
研究进展
在本研究中,研究人员通过整合scRNA-seq数据、细胞共培养模型、空间转录组学以及来自TCGA队列和中国队列的临床信息,构建了恶性MCA细胞的单细胞图谱。然后,探索转录谱、调控通路和细胞间通讯,破译肿瘤发生中的关键细胞群,阐明MCA的病理机制,加深对MCA免疫生物学的理解,对MCA的化疗和免疫治疗具有指导意义。
研究结论
综上所述,研究为肿瘤细胞与基质细胞和免疫细胞之间的通讯提供了新的见解,这些细胞在MCA进展期间显著富集在TME中,为MCA提供了潜在的预后生物标志物和治疗策略。
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