單細(xì)胞和空間轉(zhuǎn)錄組分析揭示了肝轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌的細(xì)胞異質(zhì)性

欄目:最新研究動態(tài) 發(fā)布時間:2023-09-26
作者通過單細(xì)胞和空間轉(zhuǎn)錄組RNA測序,廣泛分析了原發(fā)和肝轉(zhuǎn)移結(jié)直腸癌細(xì)胞圖譜的轉(zhuǎn)錄差異,提供了結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移發(fā)生發(fā)展的不同維度......

       在這項研究中,作者使用單細(xì)胞和空間轉(zhuǎn)錄組RNA測序,全面描繪了結(jié)直腸癌(CRC)和配對良好的肝轉(zhuǎn)移的細(xì)胞格局。作者從6例結(jié)直腸癌患者的27份標(biāo)本中產(chǎn)生了41,892個CD45-非免疫細(xì)胞和196,473個CD45+免疫細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)CD8_CXCL13和CD4_CXCL13亞群在肝轉(zhuǎn)移樣本中顯著增加,表現(xiàn)出高增殖能力和腫瘤激活特性,有助于改善患者的預(yù)后。在原發(fā)瘤和肝轉(zhuǎn)移瘤中觀察到不同的成纖維細(xì)胞特征。原發(fā)腫瘤中富含F(xiàn)3+的成纖維細(xì)胞通過表達(dá)促腫瘤因子而導(dǎo)致總體生存率下降。而肝轉(zhuǎn)移瘤中MCAM+成纖維細(xì)胞可能通過Notch信號途徑促進(jìn)CD8_CXCL13細(xì)胞的產(chǎn)生。綜上所述,作者通過單細(xì)胞和空間轉(zhuǎn)錄組RNA測序,廣泛分析了原發(fā)和肝轉(zhuǎn)移結(jié)直腸癌細(xì)胞圖譜的轉(zhuǎn)錄差異,提供了結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移發(fā)生發(fā)展的不同維度。
       該研究于2023年6月發(fā)表發(fā)表在《Science advances》,IF:14.957。

技術(shù)路線


1、CRC原發(fā)腫瘤和CRC來源的肝轉(zhuǎn)移腫瘤的總體單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜
       為了闡明CRC原發(fā)腫瘤和CRC來源的肝轉(zhuǎn)移腫瘤的細(xì)胞異質(zhì)性,作者從六名CRC患者的原發(fā)結(jié)直腸癌(CC)、相鄰正常結(jié)直腸粘膜(CN)、肝轉(zhuǎn)移(LM)、相鄰正常肝組織(LN)以及外周血(PB)中收集了CD45?非免疫細(xì)胞和CD45+免疫細(xì)胞進(jìn)行單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析(圖1A)。經(jīng)過質(zhì)量控制和過濾,作者從27個樣本中獲得了41,892個CD45?非免疫細(xì)胞和196,473個CD45+免疫細(xì)胞,并鑒定出了23個非免疫細(xì)胞簇和41個免疫細(xì)胞簇。通過基于標(biāo)記物的注釋,作者從非免疫細(xì)胞中鑒定出了腫瘤細(xì)胞(EPCAM和SOX9)、成纖維細(xì)胞(COL1A1和COL1A2)和內(nèi)皮細(xì)胞(PECAM1和CD34),而從免疫細(xì)胞中鑒定出了T細(xì)胞(CD3、pAbO)、自然殺傷細(xì)胞(NK細(xì)胞)(CD56、pAbO)、B細(xì)胞/漿細(xì)胞(CD19、pAbO)、單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞(CD14、pAbO)、樹突狀細(xì)胞(DCs)(HLA.DRA)和肥大細(xì)胞(TPSAB1)。
       進(jìn)一步對非免疫細(xì)胞主要群體進(jìn)行無監(jiān)督聚類分析,得到了11個腫瘤細(xì)胞簇、8個成纖維細(xì)胞簇和6個內(nèi)皮細(xì)胞簇(圖1B)。CA2和F2_MCAM在LM中富集。F4_F3和F5_CCL11在CC中顯著富集(圖1C)?;谝阎獦?biāo)記物的表達(dá)情況,將免疫細(xì)胞分為41個亞群(圖1D)。在原發(fā)腫瘤微環(huán)境(TME)中,調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)和巨噬細(xì)胞的百分比較CN對照組更高。雖然單核細(xì)胞、NK細(xì)胞和黏膜相關(guān)固有T細(xì)胞(MAIT細(xì)胞)在LN中占主導(dǎo)地位,但轉(zhuǎn)移腫瘤細(xì)胞對Tregs和巨噬細(xì)胞的顯著上調(diào)重塑了TIME(圖1E)??傊?,作者在CRCLM的不同組織中鑒定出多個具有不同分布模式的細(xì)胞亞群。


2、 CRC原發(fā)腫瘤和CRC來源的肝轉(zhuǎn)移腫瘤的空間分布特征
       為了全面分析CRC原發(fā)腫瘤和CRC來源的肝轉(zhuǎn)移腫瘤的空間分布特征,作者從六名患者中收集了六個組織標(biāo)本,包括四例CRC原發(fā)腫瘤(C1至C4)和兩例肝轉(zhuǎn)移腫瘤(L1和L2)。通過hematoxylin和伊紅(H&E)染色以及每個樣本的基因表達(dá)特征,識別出腫瘤區(qū)域(T)和腫瘤周圍區(qū)域(PT)(圖2A)。與腫瘤周圍組織相比,腫瘤組織富集了與細(xì)胞周期相關(guān)的通路,如G2-M檢查點、E2F靶點和有絲分裂紡錘體(圖2B)。根據(jù)基因表達(dá)譜,將腫瘤組織和腫瘤周圍組織分為不同的區(qū)域(圖2A)??紤]到每個區(qū)域包含多個細(xì)胞,作者采用了一種基于標(biāo)記物的策略,將空間轉(zhuǎn)錄組(ST)和單細(xì)胞RNA測序(scRNA-seq)數(shù)據(jù)整合起來,估計每個捕獲區(qū)域中不同細(xì)胞類型的比例。在ST組織中鑒定出B細(xì)胞、T細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞(NK細(xì)胞)、漿細(xì)胞、髓系細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞。這些細(xì)胞簇的比例和得分在每個區(qū)域中有所變化。與C1、C3和C4的腫瘤周圍組織相比,漿細(xì)胞的比例在腫瘤組織中下降(圖2C和2D)。


3、原發(fā)和肝轉(zhuǎn)移瘤腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)錄異質(zhì)性
       研究表明,人類結(jié)直腸腫瘤細(xì)胞包含多種細(xì)胞類型,其轉(zhuǎn)錄特征反映了正常結(jié)直腸上皮的特征。在正常上皮中已經(jīng)確定了干細(xì)胞樣/轉(zhuǎn)運(yùn)增殖細(xì)胞、結(jié)腸細(xì)胞、腺細(xì)胞和毛刷細(xì)胞。進(jìn)行了亞類聚類分析,并揭示了腫瘤細(xì)胞的不同分化譜系,即CA1到CA11。由單個腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的腫瘤組織可以概括出親本腫瘤的細(xì)胞多樣性。LM中的腫瘤細(xì)胞群體多樣性與CC相似(圖1C)。為了進(jìn)一步研究不同腫瘤細(xì)胞簇的功能通路和轉(zhuǎn)錄程序,作者進(jìn)行了基因集變異分析(GSVA)和轉(zhuǎn)錄因子(TF)分析。結(jié)果顯示,CA2富集了Wnt-β-catenin信號通路,并在CA2中上調(diào)了在Wnt-β-catenin信號通路中起重要作用的轉(zhuǎn)錄因子LEF1。此外,CA2表現(xiàn)出體細(xì)胞干細(xì)胞分裂通路的上調(diào)。一致的是,CA2具有最高的LGR5表達(dá)水平,這是腸道干細(xì)胞的標(biāo)記物。這些結(jié)果表明,CA2可能是TME中的干細(xì)胞亞群。此外,CA2具有EPCAM、CDH1和PRSS2的高表達(dá)水平,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的粘附和定植。總的來說,聚類鑒定和特征分析展示了腫瘤細(xì)胞的功能多樣化,轉(zhuǎn)移腫瘤能夠重現(xiàn)親本腫瘤的細(xì)胞多樣性。

4、TME重塑髓系細(xì)胞的組成
       髓系細(xì)胞是TME中異質(zhì)的亞群,作者鑒定出了三種髓系細(xì)胞:單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞(DCs)和肥大細(xì)胞。通過亞類聚類分析,作者鑒定出了八個單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞亞群和三個傳統(tǒng)DCs(cDCs)亞群(圖3A),并且每個亞群都具有獨特的基因表達(dá)模式。每個部位的髓系細(xì)胞具有不同的分布模式(圖3B),展示了器官特異性的特征。CD14+單核細(xì)胞是PB中最富集的亞群。與腫瘤周圍組織相比,Mac_SPP1亞群在腫瘤組織中富集,而大部分Mac_SPP1亞群細(xì)胞來自原發(fā)腫瘤。此外,Mac_CXCL9的比例在LM中顯著增加(圖3C),該亞群表達(dá)CXCL9的水平較高,表明該亞群能夠招募CXCR3陽性效應(yīng)T細(xì)胞進(jìn)入腫瘤。Mac_SPP1亞群中富集參與招募髓系細(xì)胞,尤其是粒細(xì)胞如CXCL3的基因(圖3D)。髓系抑制性細(xì)胞可以高表達(dá)CXCR2,CXCL3的受體,并且可以通過表達(dá)精氨酸酶和誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)來抑制CD8+T細(xì)胞。GSVA分析顯示,Mac_SPP1亞群參與與炎癥反應(yīng)相關(guān)的途徑。然而,Mac_CXCL9亞群在干擾素-γ(IFN-γ)反應(yīng)和T細(xì)胞活化途徑中富集(圖3E)。軌跡分析顯示,Mac_CXCL9和Mac_SPP1亞群都是終末分化的,表明它們是腫瘤活化的亞群(圖3F)。
       根據(jù)細(xì)胞因子表達(dá)和功能,DCs可以分為漿細(xì)胞樣DCs(pDCs)和cDCs。在TME中已經(jīng)鑒定出不同亞群的cDCs,包括cDC1和cDC2。在作者的數(shù)據(jù)中,CC和LM中都鑒定出了cDC1(cDC_CPNE3)和cDC2(cDC_CD1c)(圖3A)。此外,在LM中還富集了cDC_LAMP3(圖3C)。cDC_LAMP3表達(dá)CCR7的水平較高(圖3G),CCR7是CCL19和CCL21的受體,表明它具有遷移至淋巴結(jié)的能力。此外,cDC_LAMP3亞群表現(xiàn)出CD40、CD80和CD86這些共刺激分子的高表達(dá)水平,這是DC成熟的標(biāo)記物(圖3H)。cDC_LAMP3亞群的百分比在LM中顯著增加,表明TIME中腫瘤細(xì)胞的增長。


5、CXCL13+T細(xì)胞在肝轉(zhuǎn)移腫瘤中的富集
       T細(xì)胞,特別是CD8+ T細(xì)胞和CD4+ T細(xì)胞,在適應(yīng)性免疫應(yīng)答中起主導(dǎo)作用。在T細(xì)胞中,鑒定出了七個CD8+ T細(xì)胞簇,五個傳統(tǒng)CD4+ T(cCD4)細(xì)胞簇和兩個調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)簇。CD8+ T細(xì)胞和CD4+ T細(xì)胞都包括表達(dá)CXCL13的簇,這是CXCR5的趨化因子(圖4A、B)。與LN相比,CD8_CXCL13細(xì)胞的百分比在LM中顯著增加;然而,在CN、LN和PB中很少檢測到這個亞群(圖4C和D)。在結(jié)腸的穩(wěn)態(tài)下,大約3%至12%的CD4細(xì)胞為CXCL13陽性,這被稱為濾泡性輔助T細(xì)胞(TFH)。在CC中,CD4_CXCL13的百分比下降,但與LN相比,在LM中這個亞群的百分比增加(圖4E)。
       為了進(jìn)一步研究CXCL13+ T亞群的特征,作者分析了每個亞群中上調(diào)的通路。GSVA分析顯示,CD8_CXCL13亞群富集了T細(xì)胞增殖通路,而CD4_CXCL13亞群富集了G2-M檢查點通路,顯示出這兩個亞群的增殖特性(圖4F和G)。每個簇的基因分析顯示,CD8_CXCL13細(xì)胞表達(dá)ITGAE的水平較高,ITGAE是組織駐留記憶T(TRM)細(xì)胞的標(biāo)記物??紤]到TRM細(xì)胞也是CD69陽性的,作者通過流式細(xì)胞術(shù)鑒定了CD69+CD103+CD8+ T細(xì)胞。大多數(shù)CD103+細(xì)胞是CD69陽性細(xì)胞,而CD69+CD103+CD8+ T細(xì)胞在LN中很少出現(xiàn)。一致地,來自CC和LM的CD69+CD103+CD8+ T細(xì)胞中Ki67的表達(dá)水平高于其他CD8+ T細(xì)胞。來自CN和LN的不同CD8+ T細(xì)胞亞群的增殖特性幾乎相同(圖4H)。綜上所述,這些結(jié)果表明,由于其高增殖能力,CD8_CXCL13和CD4_CXCL13細(xì)胞在CRC的LM中上調(diào)。


6、CXCL13+T細(xì)胞與結(jié)直腸癌患者預(yù)后良好相關(guān)
       在上述結(jié)果中,作者展示了與CD4_CXCL13亞群相比,CD8_CXCL13在CC和LM中富集(圖4D和E),這表明CD8_CXCL13細(xì)胞可能是一種激活腫瘤的亞群。因此,作者進(jìn)一步研究了CD8_CXCL13亞群的特征。與其他亞群相比,CD8_CXCL13亞群中觀察到了PDCD1、HAVCR2、LAG3、CTLA4和TIGIT等耗竭標(biāo)記物的高水平(圖5A和B)。先前的研究顯示,由于持續(xù)的腫瘤抗原刺激,腫瘤反應(yīng)性T細(xì)胞表現(xiàn)出衰竭表型,而衰竭表型表明它們的腫瘤反應(yīng)性。軌跡分析顯示,CD8_CXCL13細(xì)胞是終末分化的(圖5C)。此外,CXCL13+ T細(xì)胞亞群在TME中表現(xiàn)出顯著的克隆擴(kuò)增能力,進(jìn)一步表明它們具有抗原經(jīng)歷的特性。此外,CD8_CXCL13亞群還表達(dá)高水平的效應(yīng)分子,如GZMB(圖5A和B),這表明該亞群可能保留了部分抗腫瘤功能。由于在組織中檢測CXCL13較為困難,作者嘗試使用CD69和CD103來標(biāo)記CXCL13+細(xì)胞,免疫組織化學(xué)(IHC)結(jié)果顯示,在腫瘤組織中,CD69+CD103+CD8+ T細(xì)胞與CK19+腫瘤細(xì)胞更加接近(圖5D和E),有利于它們的抗腫瘤功能。值得注意的是,CD103+CD8+ T細(xì)胞存在于結(jié)直腸癌組織的第三淋巴結(jié)結(jié)構(gòu)(TLS),TLS評分較高的患者CD8_CXCL13評分也較高,這表明該亞群可能參與了TLS的形成(圖5F和G)。
       為了探索CXCL13+ T細(xì)胞在結(jié)直腸癌中的預(yù)后價值,作者將來自基因表達(dá)庫(GEO)隊列的結(jié)直腸癌患者分為CXCL13高表達(dá)組和CXCL13低表達(dá)組,并發(fā)現(xiàn)CC中CXCL13的高表達(dá)預(yù)示著更好的總體生存率(圖5H)??傊患赥ME中的CXCL13+ T細(xì)胞是一種對腫瘤具有反應(yīng)性的亞群,并有助于結(jié)直腸癌患者的良好預(yù)后。


7、原發(fā)和肝轉(zhuǎn)移結(jié)的直腸癌中存在不同的成纖維細(xì)胞亞群
       成纖維細(xì)胞是TME中非免疫細(xì)胞的主要類型。作者進(jìn)一步表征成纖維細(xì)胞,探索它們在原發(fā)結(jié)直腸癌和肝轉(zhuǎn)移腫瘤中的異質(zhì)性。在結(jié)直腸癌的TME中鑒定出八個具有獨特基因表達(dá)模式的成纖維細(xì)胞亞群,分別被命名為F1_PRELP、F2_MCAM、F3_HAS1、F4_F3、F5_CCL11、F6_IGFL2、F7_COCH和F8_MKI67(圖6A)。F2_MCAM亞群在LM中的比例高于CC。F4_F3和F5_CCL11亞群大部分由CC來源的細(xì)胞組成(圖6B)。根據(jù)批量RNA測序數(shù)據(jù),F(xiàn)4_F3的浸潤在CC中增加,與CN相比。然而,根據(jù)軌跡分析,F(xiàn)5_CCL11亞群在CC中的比例降低,可能轉(zhuǎn)變?yōu)镕4_F3亞群(圖6C)。軌跡分析還預(yù)測F2_MCAM和F4_F3是兩個不同的終末分化亞群(圖6C)。IHC分析驗證了F2_MCAM在CC和LM中的存在(圖6D)。根據(jù)IHC結(jié)果,MCAM+CAF在LN中非常罕見。大部分MCAM+細(xì)胞是內(nèi)皮細(xì)胞。然而,與單細(xì)胞分析一致,F(xiàn)4_F3亞群只存在于CC中,而在LM中不存在,這可能是由于LN中缺乏F4_F3而CN中存在的現(xiàn)象(圖6E和F)。ST分析也證實,在CC中F4_F3亞群的浸潤要比LM中多(圖6G和H)。F4_F3亞群緊密包圍CN和CC中的上皮細(xì)胞,促進(jìn)其與上皮細(xì)胞的相互作用(圖6I)。此外,F(xiàn)4_F3在CC中的增加可能導(dǎo)致更差的預(yù)后(圖6J)??傊?,作者觀察到原發(fā)結(jié)直腸癌和肝轉(zhuǎn)移腫瘤之間的成纖維細(xì)胞具有不同的表型特征和高度可變的頻率,這表明在不同癌癥環(huán)境中TME內(nèi)存在細(xì)胞異質(zhì)性。


8、原發(fā)腫瘤中富集表達(dá)F3的成纖維細(xì)胞亞群分泌促腫瘤因子,與結(jié)直腸癌患者預(yù)后不良有關(guān)
       為了研究在CC和LM中富集的不同成纖維細(xì)胞對TME的重塑作用,作者進(jìn)一步分析了F2_MCAM和F4_F3的特征。F2_MCAM富集了JAG1和NOTCH3,這兩者參與了NOTCH信號通路。F4_F3富集了C3和CXCL1,表明該亞群參與了補(bǔ)體和炎癥反應(yīng)通路(圖7A和B)。F4_F3還高表達(dá)MMP2和MMP3,這可能與細(xì)胞外基質(zhì)的組織結(jié)構(gòu)有關(guān)(圖7A)。此外,F(xiàn)4_F3還富集了參與血管生成和腫瘤浸潤的促腫瘤因子,如VEGFA、NRG1、HGF、GDF15、AREG和BMP2(圖7C)。F4_F3與腫瘤細(xì)胞之間的相互作用分析進(jìn)一步揭示了它們通過NRG1和Erb-B2受體酪氨酸激酶3(ERBB3)信號通路進(jìn)行交流,而ERBB3幾乎富集在腫瘤細(xì)胞中,并可以與ERBB2形成異源二聚體,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖并使CRC患者對西妥昔單抗產(chǎn)生耐藥性(圖7D)。ST分析還顯示了F3與NRG1的共定位,圍繞著ERBB3+腫瘤細(xì)胞(圖6G和圖7E至I)??缒みw移實驗顯示重組人NRG1(rNRG1)可以促進(jìn)RKO和SW620細(xì)胞的遷移(圖7J)。高表達(dá)F3和NRG1的CRC患者預(yù)后較差(圖7K)。這些結(jié)果表明,富集于CC的F4_F3成纖維細(xì)胞通過分泌促腫瘤因子可能導(dǎo)致CRC患者預(yù)后不佳。


9、LM TME中表達(dá)MCAM的成纖維細(xì)胞通過Notch信號通路調(diào)節(jié)CD8_CXCL13細(xì)胞的產(chǎn)生
       在CD8_CXCL13和CD4_CXCL13亞群中,Notch信號通路的轉(zhuǎn)錄因子RBPJ表達(dá)較高(圖5A)。有報道稱,Notch信號通路可以通過配體和受體的相互作用來激活。在與其配體相互作用后,Notch的胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域可以被切割并轉(zhuǎn)位到細(xì)胞核中,調(diào)控其靶基因的轉(zhuǎn)錄。LM中RBPJ的表達(dá)與CXCL13和ITGAE呈正相關(guān),而在CC中未觀察到這種關(guān)聯(lián)(圖8A)。CD8_CXCL13和CD4_CXCL13亞群主要表達(dá)NOTCH1受體(圖8B)。為了進(jìn)一步了解哪些細(xì)胞類型在CD8_CXCL13和CD4_CXCL13亞群中調(diào)控Notch信號通路,作者分析了Notch配體的表達(dá)水平,包括DLL1、DLL3、DLL4、JAG1和JAG2,發(fā)現(xiàn)Notch配體主要在成纖維細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞中表達(dá)。F2_MCAM亞群富集了JAG1,F(xiàn)5_COCH亞群富集了DLL1,而E2_DLL4亞群富集了DLL4、JAG1和JAG2(圖8C)。使用CellPhone DB進(jìn)行的Notch及其配體的相互作用分析顯示,在內(nèi)皮細(xì)胞中,E2_DLL4亞群與CXCL13+ T細(xì)胞之間的相互作用最強(qiáng),而在成纖維細(xì)胞中,F(xiàn)2_MCAM亞群通過JAG1-NOTCH1與CD8_CXCL13和CD4_CXCL13亞群相互作用(圖8D)。由于成纖維細(xì)胞在TME中的分布呈散點狀,作者推測F2_MCAM亞群有助于激活CXCL13+ T細(xì)胞中的Notch信號通路。
       接下來,作者根據(jù)LM中F2_MCAM的比例將患者分為兩組,并發(fā)現(xiàn)F2_MCAM高的LM中CD8_CXCL13亞群比例較高(圖8E)。通過GEO數(shù)據(jù)集分析發(fā)現(xiàn),F(xiàn)2_MCAM浸潤評分較高的患者在LM中CD8_CXCL13亞群的浸潤評分也較高,但在CD4_CXCL13亞群和CC中未觀察到類似的關(guān)聯(lián)(圖8F)。此外,作者通過ST檢測了LM中F2_MCAM和CD8_CXCL13的位置。與單細(xì)胞結(jié)果一致,F(xiàn)2_MCAM浸潤評分較高的區(qū)域在ST樣本中CD8_CXCL13的浸潤評分也較高(圖8G和圖8H)。此外,LM中Notch信號通路的相互作用強(qiáng)度比CC中更強(qiáng),這可能是由于LM中F2_MCAM亞群的比例較高(圖6B)。
       已有研究報道Notch信號通路調(diào)控CD8+ T細(xì)胞的抗腫瘤免疫,但對于Notch信號通路是否可以調(diào)控CXCL13的表達(dá)了解甚少。為了探索這種調(diào)控作用,作者使用JASPAR(http://jaspar.genereg.net/)預(yù)測了RBPJ在CXCL13啟動子上的結(jié)合位點。發(fā)現(xiàn)了幾個潛在的結(jié)合位點,表明RBPJ可能作為轉(zhuǎn)錄因子影響CXCL13的表達(dá)。


10、ST組織中的細(xì)胞間相互作用網(wǎng)絡(luò)
       作者還研究了原發(fā)腫瘤和肝轉(zhuǎn)移瘤的ST中不同簇之間的細(xì)胞相互作用。結(jié)果顯示,VEGFA-NRP1和VEGFA-NRP2配體受體對在原發(fā)腫瘤和肝轉(zhuǎn)移瘤中都富集。作者還發(fā)現(xiàn)CC和LM之間存在不同的富集配體受體對。ERBB3-NRG1配對在C1和C3中富集,但在L1和L2中不存在(圖9A),這表明ERBB3-NRG1相互作用在原發(fā)腫瘤的發(fā)展和轉(zhuǎn)移中可能具有潛在作用。
       綜上所述,作者發(fā)現(xiàn)在CRC原發(fā)腫瘤中富集的F3+成纖維細(xì)胞可以通過產(chǎn)生包括NRG1在內(nèi)的各種促腫瘤因子來調(diào)節(jié)腫瘤的發(fā)展和/或遷移,這些因子與腫瘤細(xì)胞表達(dá)的ERBB3相互作用以發(fā)揮其促腫瘤功能。然而,在LM中富集的MCAM+成纖維細(xì)胞可以通過Notch信號通路調(diào)節(jié)CD8_CXCL13細(xì)胞的生成,與CC中的促腫瘤亞群F3+成纖維細(xì)胞不同,這表明不同癌癥環(huán)境中間質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞異質(zhì)性(圖9B)。


實驗方法
組織加工與細(xì)胞分選、scRNA-seq、無監(jiān)督的細(xì)胞聚類和標(biāo)注、ssGSEA、GSVA、SCENIC、Monocle2、Spatial-seq、流式細(xì)胞術(shù)、CellPhone DB、IHC染色、生存分析、基因表達(dá)相關(guān)性分析、Transwell遷移率分析。

參考文獻(xiàn)
Wang F, Long J, Li L, Wu ZX, Da TT, Wang XQ, Huang C, Jiang YH, Yao XQ, Ma HQ, Lian ZX, Zhao ZB, Cao J. Single-cell and spatial transcriptome analysis reveals the cellular heterogeneity of liver metastatic colorectal cancer. Sci Adv. 2023 Jun 16;9(24):eadf5464. doi: 10.1126/sciadv.adf5464. Epub 2023 Jun 16.