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Molecular Cancer | 南京大学黎介寿院士团队揭示了破骨细胞样巨细胞胰腺未分化癌肿瘤微环境的起源和异质性

胰腺破骨细胞样巨细胞(OGCs)未分化癌(UCOGCP)是胰腺导管腺癌(PDAC)的一种罕见亚型,其组织病理学和临床特征描述不佳。

2022年6月22日,南京大学黎介寿院士团队在Molecular Cancer (IF=27)在线发表题为“Single-cell RNA-seq reveals the genesis and heterogeneity of tumor microenvironment in pancreatic undifferentiated carcinoma with osteoclast-like giant-cells”的研究论文,该研究从一名 UCOGCP 患者和三名 PDAC 患者获得的样本,使用单细胞 RNA 测序 (scRNA-seq) 来分析 UCOGCP 的不同肿瘤微环境。在对原始数据进行质量控制后,从这四个样本中总共获得了 18,376 个细胞用于后续分析。功能分析表明,OGCs 簇富含抗原呈递、免疫反应和干细胞分化。 LOX、SPERINE1、CD44 和 TGFBI 等基因标志物在该 SMECs 簇中高表达,表明预后不良。有趣的是,与其他 PDAC 样本相比,在骨髓细胞、成纤维细胞和内皮细胞簇中,UCOGCP 含有更高百分比的这些细胞和独特的亚簇。
总之,细胞通讯分析表明CD74在UCOGCP微环境的形成中起重要作用。该研究结果阐明了 OGCs 的起源和功能以及 UCOGCP 的肿瘤微环境 (TME),为这种罕见类型胰腺癌的预后和治疗策略提供了见解。

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在胰腺肿瘤中,未分化癌是一种罕见且高度侵袭性的亚型,其组织学特征往往为高间质性、多形性大细胞癌、梭形细胞癌,有时还包括肉瘤样癌。有时,在胰腺肿瘤未分化癌(UCOGCP)中观察到破骨细胞样巨细胞,其中占胰腺癌不到1%。与无OGCs的胰腺肿瘤不同,UCOGCP组织往往体积较大,诊断时直径有时可达5~10cm,并伴有息肉样生长或囊性病变。此外,UCOGCP 经常与其他类型的胰腺导管腺癌 (PDAC) 或粘液性囊性肿瘤 (MCN) 共存。
UCOGCPs 的预后存在争议。与其他 PDAC 相比,大多数 UCOGCP 预后较差,中位或平均生存期不到一年,不适合切除。随着诊断技术的提高,UCOGCPs的诊断更加有效,一些研究报道UCOGCPs的预后明显优于PDACs,尤其是对于“纯”OCGs的患者。
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pca_ai1患者的影像学和病理学分析(图源自Molecular Cancer  )
癌症的发生、生长和转移与肿瘤细胞的内外环境密切相关。肿瘤细胞和肿瘤微环境(TME)中细胞的结构、功能和代谢促进了肿瘤细胞的生存和发育。由于 UCOGCP 极为罕见,其 TME 的异质性尚不清楚。在“纯”UCOGCP 病变或混合性胰腺癌的 UCOGC 区域中,主要存在三种类型的细胞:非肿瘤性 OGC、肿瘤性单核细胞以及单核组织细胞 (MCH)。免疫组织化学筛选显示 MCH 表达 CD163,这是肿瘤相关巨噬细胞 (TAM2) 的基因标志物,而 OGC 和部分单核组织细胞表达 CD68。
一些研究表明UCOGCPs是惰性的,特别是对于胰腺组织中的纯OGCs,OGCs可能吞噬肿瘤细胞。 UCOGCPs 被归类为一种罕见的 PDAC 类型,OGCs 被认为是上皮起源,因为它们显示出与 PDAC 相似的遗传改变,例如在 KRAS 中含有突变。然而,基于使用显微镜、免疫组织化学染色和全外显子组测序的研究,OGCs 的起源,无论是非肿瘤间充质、肿瘤间充质还是上皮起源,仍不清楚,其功能仍存在争议,需要更多研究。UC-OGC罕见,目前尚无标准化治疗方案,手术为主要治疗选择,复发或转移风险较高。放疗、化疗和免疫治疗的疗效仍有待评估。因此,了解OGCs的组织发生及其肿瘤微环境的异质性将有助于我们为UGOGCP量身定制标准化的治疗方案。
与传统的bulk RNA-seq相比,单细胞RNA-seq(scRNA-seq)的产生和发展为描述肿瘤组织中细胞簇和TME的异质性提供了解决方案。 scRNA-seq 可以对数千个细胞进行并行转录和表征记录,可以更好地勾勒出细胞表达模式和细胞间相互作用的变化。 scRNA-seq已经有效地描述了胰腺癌的异质性和免疫侵袭。
在这项研究中,收集了一名 UCOGCP 患者和三名 PDAC 患者的样本,并通过基于单细胞 RNA 测序 (ScRNA-seq) 元数据的生物信息学分析了 TME。该研究发现 OGCS 起源于干细胞样间充质上皮细胞 (SMECs),可能成为 UCOGCP 预后的新分子标志物。此外,该研究发现CD74途径在UCOGCP的肿瘤相关微噬细胞(TAM)富集的TME形成中起重要作用,为UCOGCP的治疗提供了潜在的治疗靶点。

参考消息:
https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-022-01596-8


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