单细胞技术在胰腺癌中的应用

胰腺癌是一种恶性程度很高，诊断和治疗都很困难的消化道恶性肿瘤，约90%为起源于腺管上皮的导管腺癌。其发病率和死亡率近年来明显上升。

胰腺癌的病因尚不清楚，其发生与吸烟、饮酒、高脂肪和高蛋白饮食及遗传因素等有关；近年来的调查报告发现糖尿病人群中胰腺癌的发病率明显高于普通人群；也有人注意到慢性胰腺炎病人与胰腺癌的发病存在一定关系，慢性胰腺炎病人发生胰腺癌的比例明显增高。

之前的研究对胰腺癌前体病变已经确定了常见的突变癌基因和肿瘤抑制因子(如KRAS、GNAS和TP53)。但对于癌症细胞和基质细胞内的转录组异质性，尤其是单细胞水平的转录组异质性却知之甚少。通过单细胞转录组进行高分辨率肿瘤分析将使我们更好地理解促进癌前进展的分子基础。这对于发现早期疾病的临床相关生物标志物，以及潜在的癌症拦截靶点尤其重要。

胰腺癌的发生

年7月cellresearch上发表了题为“Single-cellRNA-seqhighlightsintra-tumoralheterogeneityandmalignantprogressioninpancreaticductaladenocarcinoma”的文章，在该文章中：研究团队通过对24例术前未经放化疗的人胰腺癌组织及11例对照胰腺组织，共57,个细胞进行单细胞转录组分析，绘制了大样本人胰腺导管腺癌细胞图谱。

首先分析鉴定出胰腺癌组织中I型导管细胞、II型导管细胞、腺泡细胞、内分泌细胞在内的共10类细胞。通过CNV分析发现：II型导管细胞是胰腺癌组织的恶性细胞。轨迹分析发现：PDAC进展过程中，包括ErbB和Notch信号通路在内的多个经典致癌通路被激活。特别是在肿瘤进展的晚期，细胞增殖和迁移的相关基因被显著激活。另外，作者还发现在II型导管细胞中有一类高增殖、高转移潜能的细胞亚群7（增殖性导管亚群），在细胞周期和细胞增殖相关通路富集。进一步，结合TCGA数据库预后生存分析发现，肿瘤组织中亚群7特征基因的表达水平与肿瘤浸润T细胞的激活存在负相关性，病理切片染色也证明了这两群细胞数量的关联性，提示增殖性导管细胞的存在和活化T细胞的缺失可能共同导致PDAC患者的不良预后。

这篇文章揭示了胰腺导管癌发生、进展过程中转录状态的变化，并揭示了肿瘤固有的转录状态与T细胞活化之间的联系，这为免疫治疗提供了潜在的生物标记。

胰腺癌之间的异质性与分类

年2月，在杂志NatureGenetics刊登的一篇文章中，来自加拿大安大略省癌症研究所等机构的科学家们进行了迄今为止最全面的胰腺癌分子亚型分析，通过详细的基因组和转录组学分析，研究人员识别出了五种不同的亚型，即基底样A亚型、基底样B亚型、典型A亚型、典型B亚型和混合型，每一种亚型都有特殊的分子特性。

比如：典型性A型和B型肿瘤通常发生在胰腺癌早期；同一个肿瘤中基底样和典型胰腺癌细胞共同存在，基底样信号与胰腺癌细胞转移和浸润的能力有关；GATA6是正常胰腺的外分泌作用的关键基因，在某些典型性A型和B型肿瘤基因组扩增不显著，但在导管和腺泡和肿瘤的表达均上调，说明典型性细胞与胰腺癌发病机制密切相关。

研究者们还根据KRAS等位基因失衡的程度将胰腺癌患者分为三组：正常组、轻度失衡组和高度失衡组，对其进行RECIST评估实体瘤对化疗的反应，发现高度失衡组耐药性显著更高、总体预后更差，说明能通过KRAS等位基因失衡状态预测并鉴别胰腺癌化疗的临床效果。

文章支持了肿瘤进化中的基因组事件确立了胰腺癌的分子亚型的结论。为胰腺癌分类及精准治疗提供了潜在思路。

胰腺癌的耐药研究

胰腺癌患者中，只有少数患者能响应免疫治疗，因此需要对整个肿瘤微环境有更好的了解，找到响应的疗效标志物。

年2月在CancerDiscov杂志上发表的一篇文章中，作者使用单细胞转录组学绘制了动物模型中胰腺导管腺癌（PDAC）进展过程中的成纤维细胞图谱。发现了一类新的由TGF-β编程并表达LRRC15蛋白的癌症相关成纤维细胞（CAF）。这类LRRC15+CAF围绕着肿瘤胰腺，正常胰腺组织中不存在。在来自22位PDAC患者的80,多个单细胞中以及在70位患者的样本中使用IHC证实了胰腺癌患者中LRRC15+CAF的存在。此外，多名患者的免疫疗法临床试验表明，LRRC15+CAF标记水平升高与抗PD-L1疗法反应不良相关。

这篇文章靶向研究了肿瘤微环境的非免疫成分，为增强癌症患者对免疫检查点治疗的疗效具有重要意义。

以上总结了单细胞测序在胰腺癌发生，异质性和耐药方向的研究，胰腺癌因为其早期的确诊率不高与复杂的肿瘤异质性，5年生存率1%，是预后最差的恶性肿瘤之一。因此需要更多的肿瘤标志物来帮助检测早期胰腺癌，以及更多的疗效标志物，指导精准用药，提高治愈率。

最后，小编为大家整理了近两年单细胞测序在胰腺癌上研究的文章，希望可以为您的研究提供新的视角与思路。

参考文献

(1)PengJ,SunBF,ChenCY,etal.Single-cellRNA-seqhighlightsintra-tumoralheterogeneityandmalignantprogressioninpancreaticductaladenocarcinoma.CellRes.;29(9):-.

(2)Chan-Seng-YueM,KimJC,WilsonGW,etal.Transcriptionphenotypesofpancreaticcanceraredrivenbygenomiceventsduringtumorevolution.NatGenet.;52(2):-.

(3)DominguezCX,MüllerS,etal.Single-CellRNASequencingRevealsStromalEvolutionintoLRRC15+MyofibroblastsasaDeterminantofPatientResponsetoCancerImmunotherapy.CancerDiscov.;10(2):-.

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