연구 진행 | 유방암이 단일 세포 서열 분석 기술을 만났을 때(1부)

유방암은 여성에게 가장 흔한 악성종양이자 여성 암 사망의 주요 원인이다. 유방암은 유방 상피 조직에서 발생하는 악성 종양으로, 조직의 본질적인 이질성과 생물학적 기능에 대한 심층적인 이해는 종양 형성 메커니즘을 분석하는 중요한 단계입니다. 현재 단일 세포 시퀀싱 기술은 유방암 종양의 이질성, 종양 미세환경, 전이 및 침윤, 치료 저항성을 분석하는 데 널리 사용되어 왔습니다. 이번 호에서는 단일세포 시퀀싱을 통해 유방암에 관해 발표된 연구 결과 중 일부를 전시하고, 유방암 단일세포 아틀라스 구축, 종양 미세환경 분석, 종양의 다양화와 이질성 탐색~

1. 표본 선별

원발성 유방암 26예(ER+ 11예, 5예) HER2+ 및 TNBC 10개 사례에서 sc RNA-seq를 수행했으며 6개 유방암 사례(ER+ 2개, TNBC 4개)에서 CITE-seq를 수행했습니다. TNBC).

2. 종양 하위 유형

ER+, HER2+ 및 TNBC.

3. 연구 아이디어

4. 주요 결론

본 논문은 단일 세포 RNA 시퀀싱과 공간 전사체 시퀀싱을 결합하여 가장 포괄적인 유방암 단일 세포를 구성합니다. sc RNA-seq과 호환되는 고유 하위 유형 분류 방법(SCSubtype)의 공간 매핑 및 개발을 통해 재발성 종양 세포 이질성이 밝혀졌습니다. CITE-seq에 의한 면역표현형 분석은 고해상도 면역 시그니처를 제공하고 임상 결과와 관련된 새로운 PD-L1/PD-L2+ 대식세포 집단을 발견합니다. 단일 세포 특징을 사용하여 우리는 대규모 유방암 코호트를 분리하고 임상 하위 유형, SC 하위 유형 하위 유형 및 종양 샘플의 세포 유형에 따라 다양화를 보인 9개의 "생태형"으로 분류했으며 서로 다른 생태형 간에 예후에 상당한 차이가 있습니다. . 이 연구는 유방암 세포 구조에 대한 포괄적인 단일 세포 및 공간 지도를 제공하여 종양의 이질성을 이해하고 유방암의 맞춤형 치료 진행을 촉진하는 데 도움이 될 것입니다.

1. 샘플 선택

원발성 유방암 여성 환자 8명과 정상 혈액, 유방 및 림프절 샘플의 종양 샘플을 FACS(Flow Cytometry Fluorescent Sorting Technology)를 통해 분석했습니다. CD45+ 세포는 sc RNA-seq에 사용되었으며, 3개의 추가 유방암 조직(BC9-11)은 sc TCR-seq 및 5' sc RNA-seq에 사용되었습니다.

2. 종양 하위 유형

에스트로겐 수용체(ER+)를 발현하는 종양, 프로게스테론 수용체(PR+)를 발현하는 종양, 인간 상피 성장 인자 수용체 2(Her2+)를 발현하는 종양을 포함합니다. 세 가지 중 어느 것도 발현하지 않는 삼중 음성 종양(TNBC).

3. 연구 아이디어

4. 주요 결론

단일 세포 전사체는 유방암 조직에서 면역 세포의 이질성을 광범위하게 특성화하는 데 사용되었습니다. 단핵구, 대식세포, 비만 세포, T 세포, B 세포, 수지상 세포 및 호중구를 포함한 세포 유형이 발견됩니다. ***는 하위 집단 세분화를 통해 38개의 T 세포 클러스터, 27개의 골수 계통 세포 클러스터, 9개의 B 세포 클러스터 및 9개의 자연 살해 세포 클러스터를 포함하여 83개의 서로 다른 면역 세포 클러스터를 식별했습니다. 정상적인 유방 조직과 비교하여 종양에서만 발견된 세포 클러스터에는 14개의 골수 세포 클러스터와 17개의 T 세포 클러스터가 포함되어 있습니다(정상 조직에서 관찰되는 세포 클러스터 수의 약 두 배). T 세포 분화 궤적에 대한 연구를 통해 T 세포 상태가 지속적인 변화를 겪어 왔으며, 이는 분화 또는 활성화가 덜한 개별 상태에 의해 형성된 종양 미세환경의 이전 고전적 개념을 뒤집는 것으로 밝혀졌습니다. 본 연구에서 sc RNA-seq 및 sc TCR-seq 데이터 세트에 대한 포괄적인 분석은 면역 세포가 종양 진행을 촉진하고 억제하는 잠재적 기능 메커니즘을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 것입니다.

1. 샘플 선택

정상 유방, 전암성 BRCA1 +/– 조직, 주요 유방암 하위 유형(TNBC, ER+, HER2+, 남성 유방암), 쌍을 이루는 종양 및 침범된 림프절 (LN), ***55명의 환자로부터 얻은 69개의 서로 다른 수술 조직 샘플.

2. 종양 하위 유형

ER+, HER2+ 및 TNBC.

3. 연구 아이디어

4. 주요 결론

이 연구는 현재까지 인간 유방 조직에 대한 가장 포괄적인 단일 세포 RNA 지도를 제공합니다. 다양한 세포 유형이 포함되어 있는 프레임워크입니다. 또한, 여러 그룹에 따라 여러 수준의 생물학적 문제가 연구되었습니다. 예를 들어, 폐경 전에서 폐경 후로의 전환이 섬유아세포의 PDGFRb 및 간질 관련 유전자의 감소와 함께 상당한 간질 변화와 관련이 있는 것으로 밝혀졌습니다. 전암성 병변에서 종양으로의 전환 진행은 BRCA1 돌연변이 보유자의 면역 침윤 증가와 관련이 있습니다. 종양 상피 세포는 다양한 유방암 하위 유형에 걸쳐 유사한 다양성을 보여줍니다. 조직 상주 기억 T 세포(TRM)는 TNBC 및 HER2+에서 분명하지만 명확하지 않습니다. ER+ 종양에서는 TNBC가 CD8+ 세포의 가장 큰 집단을 포함하는 반면, ER+ 종양은 CD8+ T 세포를 감소시켰는데, 이는 TNBC 및 HER2+ 종양(TAM)과 비교하여 ER+ 종양이 활성 순환 종양 관련 대식세포를 가지고 있음을 시사합니다. ER+ 종양 환자, 클론 선택 및 대량 이동은 모두 림프절 전이의 원인입니다. 본 연구의 결과는 유방암의 메커니즘과 주변 환경의 세포가 어떻게 유방암의 진행, 확산 및 치료 반응을 촉진하는지 이해하는 데 매우 중요합니다.

종양 조직과 같이 고도로 이질적인 샘플의 경우 기존의 고처리량 시퀀싱 기술은 샘플 내 모든 세포의 평균 전사 수준만 제공할 수 있는 반면, 단일 세포 전사체는 기존 대량 시퀀싱 기술의 한계를 뛰어넘습니다. 한계점은 단일 세포 수준에서 유전자 발현 상태 및 기능을 분석하는 연구 목적을 달성하는 것이며, 특히 다양한 세포 구성 분석, 복잡한 세포 기능 연구, 세포 발달 추적 및 세포 간 상호 작용 탐색에 적합합니다. 위에서 언급한 논문은 단일 세포 시퀀싱 기술을 사용하여 매우 이질적인 유방암의 복잡한 세포 구성을 분석하고 종양 미세 환경의 이질성과 다양한 조직학적 중요성을 깊이 탐구하여 종양 이질성 문제를 해결하고 추가 연구의 기초를 제공합니다. 종양의 기원, 전이, 전이, 치료 저항성을 밝히기 위한 기반을 마련합니다.

참고문헌

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3. Pal B, Chen Y, Vaillant F, et al. 인간의 정상, 종양 전 및 종양 형성 상태의 단일 세포 RNA 발현 아틀라스 breast[J].? EMBO 저널, 2021, 40(11):e107333.