克日,壹定发生物用户俄罗斯科学院托木斯克国立研究医学中心癌症研究所在Scientific Reports上揭晓了题为“Revealing molecular mechanisms of early-onset tongue cancer by spatial transcriptomics”的科研效果。gai研究基于壹定发生物GenoLab M高通量基因测序平台,划分对9例舌鳞状细胞癌样本举行空间转录组学测序,并对2例样本举行单细胞转录组学测序,周全展现了早发性舌鳞状细胞癌的奇异转录组特征和潜在分子机制,为gai癌症的进一步研究和个性化治疗提供了参考。
舌鳞状细胞癌(Tongue Squamous Cell Carcinoma, TSCC)是一种起源于舌黏膜鳞状细胞的恶性肿瘤,是舌恶性肿瘤中最常见的组织病理类型。在年轻人中,早发性TSCC的发病率、侵袭性和对治疗的不良反映均泛起zeng加趋势,但传统的病因因素如烟草、酒精和人乳头瘤病毒(HPV)似乎并不与之相关。这意味着,壹定发对这种癌症的相识还存在很大空缺,需要进一步探索其致病机制。
肿瘤组织是一个极其重大的系统,包罗肿瘤细胞与微情形各细胞群的相互作用。这种重大性极大地限制了早发性TSCC的研究。空间转录组学手艺能够剖析组织内原shi位置的单个细胞的转录组,展现肿瘤焦点区域与转移边缘区域的转录组差异,并确定预后相关的基因表达模式,已成为肿瘤学研究的有利工具。单细胞转录组手艺允许在单细胞水平直接剖析基因表达,提供了比传统组织块测序更高的分辨率,能够展现细胞亚群的差异。通过这些高通量测序手段,研究人yuan能够更深入地明确肿瘤的分子异质性,并判断潜在的治疗靶点,对早发性TSCC新型治疗战略的制订具有主要意义。
丨早发性TSCC的空间转录组学特征
通过早发性TSCC的空间转录组测序(图1),研究人yuan共获得9类细胞簇,涵盖了肿瘤细胞、肿瘤相关成纤维细胞、上皮细胞、淋巴细胞以及骨髓免疫细胞等。这些细胞簇各讁uan泶锲涮卣餍缘姆肿颖曛净颍瓜至怂堑钠嬉靤hen份和功效。例如,肿瘤细胞中KRT1、KRT4、KRT5、KRT10、KRT13和KRT14等角卵白基因表达水平较高;而在肿瘤相关成纤维细胞中,COL1A1、VIM和LUM等基因高表达。在早发性TSCC的肿瘤细胞簇中,与氧化应激、血管拟态、MAPK和JAK-STAT信号通路相关的基因表达显著zeng加,这些信号通路的激活可能与肿瘤希望和微情形调治亲近相关。此外,肿瘤微情形的基因表达特征也显示出与骨髓源性抑制细胞、肿瘤相关巨噬细胞和浆细胞相关的基因表达水平上升,反映了肿瘤微情形中免疫抑制和炎症反映的激活。另外,在肿瘤侵袭的前沿区域,陪同着血管拟态征象,肿瘤相关巨噬细胞的排列及浆细胞和淋巴细胞的群集,配合组成了类似三级淋投合构的特殊微环綾hang这种结构的形成可能与肿瘤的免疫逃逸和希望有关,为肿瘤细胞提供了一个支持其生长和转移的有利环綾hang图1 早发性TSCC的空间转录组特征
丨早发性TSCC的单细胞转录组测序
为进一步验证空间转录组测序的效果,研究人yuan又举行了TSCC的单细胞转录组测序。效果显示,肿瘤细胞簇中MAPK和JAK-STAT信号通路显著富集,这可能是TSCC生长的关jian驱动因素。在免疫微情形中,免疫细胞簇显示出抗原加工和呈递相关基因的表达镌汰,T细胞受体基因表达的降低,显示了肿瘤微情形中的免疫抑制征象;而与血管拟态相关的基因表达升高,可能促进肿瘤的侵袭和转移。早发性TSCC的单细胞转录组测序效果支持了空间转录组学展现的基因表达特征,进一步证实了这些特征在TSCC生长中的主要作用,为未来的治疗战略提供了潜在的靶点。
图2 早发性TSCC的单细胞转录组特征
1、空间转录组及单细胞转录组测序展现了早发性TSCC的奇异转录组特征和潜在分子机制;
2、早发性TSCC的肿瘤细胞簇中,MAPK和JAK-STAT信号通路显著富集,而在肿瘤微情形中,存在免疫抑制征象;
3、早发性TSCC的肿瘤侵袭前沿区域,陪同着血管拟态征象以及三级淋投合构的特殊微情形,可能促进肿瘤细胞的免疫逃逸、侵袭与转移。
Patysheva, Marina R., et al. "Revealing molecular mechanisms of early-onset tongue cancer by spatial transcriptomics." Scientific Reports 14.1 (2024): 26255.