scRNA-seq 鉴定上皮卵巢癌复发的启动子
文章信息
题目：Single-cell RNA-seq recognized the initiator of epithelial ovarian cancer recurrence 日期：2022-01-07 期刊：Oncogene 链接：https://www.nature.com/articles/s41388-021-02139-z
摘要
上皮性卵巢癌 (EOC, Epithelial ovarian cancers) 对化疗敏感，但最终会复发并产生耐药性。但复发起源由于肿瘤异质性而难以研究。本文对来自原发性、未治疗的腹膜转移和复发肿瘤的13369个细胞进行了Drop-seq单细胞转录组测序。利用拟时序分析绘制了转移性肿瘤细胞的发育轨迹，之后追溯到最早的再植细胞，再到原发肿瘤。在原发性肿瘤中发现了7个不同的亚群，其中CYR61+ “stress”亚群被确定为复发启动因子。CYR61+ 复发起始细胞作为预防EOC复发的潜在治疗靶点。
上皮性卵巢肿瘤的单细胞图谱
8个EOC患者包括了4个原发肿瘤(Ps)， 2个未经治疗的腹膜转移瘤(Ms)， 2个复发肿瘤(Rs)，经过降维聚类分群得到了14个亚群，经过注释得到6种细胞类型：上皮细胞，CAFS，T细胞，巨噬细胞，内皮细胞和正常卵巢细胞。
13369个细胞中有10364个上皮细胞鉴定为肿瘤细胞，其余3005个细胞为基质细胞。另外上皮细胞来源于不同的样本，说明不同患者存在异质性。
转移性肿瘤的拟时序分析和RNA速率分析
这两种分析都是为了展示肿瘤细胞的发育顺序，使用了2个腹膜转移瘤（M1,M2）和2个原发肿瘤（R1,R2）。在每个转移性EOC细胞中，将Monocle拟时序轨迹的最早分支和RNA速率起始位置出现的重叠细胞群定义成：起始细胞亚群。每个转移性肿瘤中的一个（M1、M2、R2）到两个（R1）细胞群被认为是发育过程中的起始细胞亚群。
转移起始细胞的特征
对转移瘤和复发肿瘤的marker基因进行富集分析发现，未治疗的腹膜转移肿瘤（M1、M2）中的起始细胞主要与免疫反应相关（如CD81、HLA-A、HLA-DRB1、XBP1、CFB、C3），而复发肿瘤中的起始细胞（R1、R2）主要与细胞周期相关（如MKI67、CKS2、ANLN、CDC20、CDCA8、CENPF）。
对腹膜转移肿瘤中免疫应答基因的研究确定了 T 细胞和肿瘤细胞之间的受体-配体相互作用。发现了T细胞通过淋巴毒素和肿瘤坏死因子(TNF)而介导细胞毒性，以及肿瘤细胞可以通过趋化因子介导T细胞募集。
细胞的G1/S期或G2/M期在两种复发肿瘤的起始细胞中比较多，并且高表达MKI67，但在腹膜转移瘤中比较少见。
追溯原发性肿瘤中的转移起始细胞
为了追溯原发性肿瘤中转移起始细胞的来源，作者对两种复发肿瘤的起始细胞和四种原发肿瘤的循环细胞进行了差异分析，找到了复发肿瘤起始细胞中45个特异的差异基因，并且功能主要集中在应激反应，蛋白质折叠功能。
另外发现这5个基因都主要具有压力应激的功能，然后去每个原发肿瘤中寻找具有该功能的top100差异基因，发现CYR61是其marker基因。
接下来网络图显示了化疗耐药基因与CYR61的联系。与原发肿瘤相比，复发肿瘤中CYR61+细胞的百分比显著升高，提示CYR61+是复发肿瘤的起源。而且CYR61+细胞与肿瘤细胞耐药呈正相关，揭示了CYR61是与上皮卵巢癌复发相关的启动子。
