Nature子刊,|复旦大学杨欣荣等揭示了循环肿瘤细胞(CTCs)的空间异质性和免疫逃逸机制

对于循环肿瘤细胞在血液传播过程中的转录组可塑性和适应性机制知之甚少。肝癌是全世界癌症相关死亡的第二大原因,而肝细胞癌占90%的病例。多项研究认为,循环肿瘤细胞是HCC肝内和肝外转移的"种子"。总之,研究结果揭示了以前未被重视的空间异质性和CTC的免疫逃逸机制,这可能有助于设计新的HCC抗转移治疗策略。

来源:iNature Life(ID:iNature_Lifes)

对于循环肿瘤细胞(CTCs)在血液传播过程中的转录组可塑性和适应性机制知之甚少。

2021年7月2日,来自复旦大学杨欣荣、樊嘉等研究团队在Nature Communications上在线发表了题为“Dissectingspatial heterogeneity and the immune-evasion mechanism of CTCs by single-cellRNA-seq in hepatocellular carcinoma”的研究论文,揭示了CTCs的转录动态与血液运输过程中的应激反应、细胞周期和免疫侵袭信号有关。

肝癌是全世界癌症相关死亡的第二大原因,而肝细胞癌(HCC)占90%的病例。尽管监测和治疗策略有所改善,但由于复发和转移的高发病率,HCC的临床结果仍然令人沮丧。血源性传播是HCC转移的主要途径,迫切需要对其基本机制进行彻底调查,以改善HCC患者的临床结果。

多项研究认为,循环肿瘤细胞(CTCs)是HCC肝内和肝外转移(EHM)的"种子"。在传播过程中,CTCs暴露于血液微环境施加的许多类型的压力,包括anoikis、剪切力、缺氧/营养和免疫监视,所有这些在成功定植前必须克服。

因此,针对CTCs并研究其血液扩散过程中的变化,可能会发现肿瘤转移的新机制。尽管在CTCs的单细胞RNA测序(scRNA-seq)方面已经取得了相当大的进展,但关于CTC的可塑性和传播过程中的适应性机制的数据还很匮乏。

之前已经证明,CTCs在血液运输过程中会动态激活上皮-间质转化(EMT)程序。因此,假设在传播过程中,CTCs可能会在空间和时间上调节其表型特征和分子信号,以便在不利的循环微环境中生存,并在远处定居。

为了探索这个问题,利用肝细胞癌(HCC)患者的单细胞全长RNA测序法询问了来自4个不同血管部位的113个单个CTCs的转录组,包括肝静脉(HV)、周围动脉(PA)、周围静脉(PV)和门静脉(PoV)。建立了从HCC血源性转移途径的四个关键血管部位分离出来的单个CTCs的scRNA-seq谱,scRNA-seq数据显示了CTCs之间显著的血管内和血管间部位的异质性。通过比较来自相邻血管部位的CTCs,确定了与细胞周期和免疫逃避信号相关的时空转录动态沿着CTCs血源性运输路线。此外,发现CCL5是通过TGF-β1-p38-MAX信号招募调节性T细胞(Tregs)来实现CTC免疫逃避的一个重要媒介。

总之,研究结果揭示了以前未被重视的空间异质性和CTC的免疫逃逸机制,这可能有助于设计新的HCC抗转移治疗策略。

参考文献:

https://www.nature.com/articles/s41467-021-24386-0#author-information

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