研究揭示治療誘導的肺癌進化歷程

2020-12-05 科學網

研究揭示治療誘導的肺癌進化歷程

作者：

小柯機器人

發布時間：2020/8/21 19:05:26

美國加州大學Trever G. Bivona、Collin M. Blakely和美國Chan Zuckerberg Biohub公司Spyros Darmanis課題組合作取得一項新突破。他們利用單細胞RNA測序揭示了治療誘導的人肺癌進化過程。該項研究成果在線發表在2020年8月20日的《細胞》上。

研究人員對30例患者靶向治療前和治療過程中獲得的49份臨床活檢樣品進行了轉移性肺癌單細胞RNA測序（scRNA-seq）。超過20,000個癌症和腫瘤微環境（TME）單細胞分布圖揭示了豐富而動態的腫瘤生態系統。癌細胞scRNA-seq揭示了可靶向的癌基因，這超出了臨床上檢測到的靶基因。

殘留病變（RD）存活下來的癌細胞表達肺泡再生的細胞標誌物，表明治療誘導了原始細胞狀態的轉變，而治療上存在疾病進展（PD）的癌細胞則上調了犬尿氨酸、纖溶酶原和間隙連接通路。在RD處存在激活T淋巴細胞和巨噬細胞的減少，以PD為特徵的細胞免疫抑制狀態。由scRNA-seq揭示的生物學特徵獨立於臨床上觀察到的生物標誌物。這項研究突出了治療誘導的轉移性癌症多細胞生態環境適應性如何影響臨床治療效果。

據悉，肺癌是導致癌症死亡的主要癌症之一，它具有異質性、可適應性強的特點，這限制了其治療，並且仍存在許多未解問題。

附：英文原文

Title: Therapy-Induced Evolution of Human Lung Cancer Revealed by Single-Cell RNA Sequencing

Author: Ashley Maynard, Caroline E. McCoach, Julia K. Rotow, Lincoln Harris, Franziska Haderk, D. Lucas Kerr, Elizabeth A. Yu, Erin L. Schenk, Weilun Tan, Alexander Zee, Michelle Tan, Philippe Gui, Tasha Lea, Wei Wu, Anatoly Urisman, Kirk Jones, Rene Sit, Pallav K. Kolli, Eric Seeley, Yaron Gesthalter, Daniel D. Le, Kevin A. Yamauchi, David M. Naeger, Sourav Bandyopadhyay, Khyati Shah, Lauren Cech, Nicholas J. Thomas, Anshal Gupta, Mayra Gonzalez, Hien Do, Lisa Tan, Bianca Bacaltos, Rafael Gomez-Sjoberg, Matthew Gubens, Thierry Jahan, Johannes R. Kratz, David Jablons, Norma Neff, Robert C. Doebele, Jonathan Weissman, Collin M. Blakely, Spyros Darmanis, Trever G. Bivona

Issue&Volume: 2020-08-20

Abstract: Lung cancer, the leading cause of cancer mortality, exhibits heterogeneity that enablesadaptability, limits therapeutic success, and remains incompletely understood. Single-cellRNA sequencing (scRNA-seq) of metastatic lung cancer was performed using 49 clinicalbiopsies obtained from 30 patients before and during targeted therapy. Over 20,000cancer and tumor microenvironment (TME) single-cell profiles exposed a rich and dynamictumor ecosystem. scRNA-seq of cancer cells illuminated targetable oncogenes beyondthose detected clinically. Cancer cells surviving therapy as residual disease (RD)expressed an alveolar-regenerative cell signature suggesting a therapy-induced primitivecell-state transition, whereas those present at on-therapy progressive disease (PD)upregulated kynurenine, plasminogen, and gap-junction pathways. Active T-lymphocytesand decreased macrophages were present at RD and immunosuppressive cell states characterizedPD. Biological features revealed by scRNA-seq were biomarkers of clinical outcomesin independent cohorts. This study highlights how therapy-induced adaptation of themulti-cellular ecosystem of metastatic cancer shapes clinical outcomes.

DOI: 10.1016/j.cell.2020.07.017

Source: https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30882-5

Cell：《細胞》，創刊於1974年。隸屬於細胞出版社，最新IF：36.216

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