发表期刊:Cancercell 影响因子:488 发表时间:2025年5月 研究疾病:泛癌 样本类型:癌组织 样本数量:8(CosMx)、16(MERSCOPE)、6(Visium)、5(Xenium)、7(COMET)、70(CODEX)、2070(IMC) 样本分组:以癌种分组 应用技术:COSMx、MERSCOPE、Xenium、Visium、COMET、CODEX、IMC
研究背景
癌症相关成纤维细胞(CAFs)是一种多功能细胞群,在肿瘤微环境(TME)构建和治疗反应中发挥了重要作用。尽管CAFs被认为是潜在的治疗靶点,但针对其的治疗方法遭遇了许多挑战,有时甚至意外加速癌症进展。单细胞RNA测序技术(scRNA-seq)逐渐深入CAFs的研究,但目前缺乏空间背景信息,这对于揭示CAFs表型与功能的空间组织及互作机制至关重要。本研究旨在借助多种空间组学技术来解决这一问题。
研究思路和方法
本研究利用CosMx和MERSCOPE技术,对非小细胞肺癌(NSCLC)、乳腺癌、结肠癌、前列腺癌、子宫癌、卵巢癌、肝癌与黑色素瘤等八种癌症类型的24个组织切片中的CAF进行了全面的空间转录组分析。通过分析超过570万个细胞,识别出了四种具有独特空间组织模式及邻近细胞互动特征的CAF亚型:s1-CAFs、s2-CAFs、s3-CAFs和s4-CAFs。进一步调查表明,s1至s4 CAFs之间存在明显的空间异质性,并在各样本中呈现不同的免疫细胞组成,包括T细胞、巨噬细胞、B细胞及浆细胞。
研究结果
整合MERSCOPE数据集的进一步分析证实,CAFs亚群在不同癌种间具有保守性。其中,s2-CAFs为最常见亚型,呈现于所有组织切片,其次为s4-CAFs、s1-CAFs和s3-CAFs。s3-CAF主要在肺癌、肝癌和结肠癌样本中发现。此外,通过Visium技术分析肺腺癌(LUAD)和胰腺导管腺癌(PDAC)样本,揭示了肿瘤组织中保守存在的CAF亚型。为了探索这些亚型对肿瘤微环境的影响,研究者将每张切片分为肿瘤床、肿瘤边缘及肿瘤远端三个区域,进行CAF亚型与T细胞比例的相关性分析。
在卵巢癌、宫颈癌、前列腺癌和黑色素瘤的切片中,研究人员利用Xenium5K数据集进一步验证了CAF亚型的空间组织模式和邻域组成。在state1癌群中,发现高表达免疫逃逸相关基因如CD47、CD44、CCL28以及NT5E[CD73],并且s1-CAFs邻近区域高度富集,提示s1-CAFs与肿瘤细胞间复杂的通讯可能促进肿瘤免疫逃逸。最终,利用COMET实验及其他数据集(CODEX和IMC)考察CAFs亚型的临床相关性,发现s1-CAFs与较短生存期的趋势相关,而较高的s4-CAFs水平则与较长生存期显著相关。
研究意义
本研究运用CosMx和MERSCOPE平台,对八种癌症类型的CAF进行了全面空间转录组分析,并通过Visium、COMET及公共数据集(Xenium、CODEX及IMC)进行验证,证实这些亚型在不同癌种及分析平台中的保守性及其与特定肿瘤微环境特征及临床相关性的联系。这项开创性的研究为理解CAFs的空间异质性及其在肿瘤进展与免疫调节中的作用提供了新视角,也为生物医疗领域带来了宝贵的参考资料,大家可以在88858cc永利官网获取更多相关信息。
百奥锐评
1. 本研究整合了多种癌种的空间转录组数据,揭示了CAF亚型在不同癌种间的保守特性,为深入理解癌症相关成纤维细胞的空间特征提供了重要资源。 2. 引入强大的计算框架,进行空间模式识别和CAF邻域特征分析,填补了空间多组学分析工具的关键空白。 3. 研究提示CAF亚型与免疫细胞分布间的潜在关联,需进一步验证。 4. 特定癌种的数据集相对较少,迫切需要更多数据支持。