單細胞多組學交叉分析揭示腎透明細胞癌關鍵調控程序 _健康小知識

本文轉自：科技日報
洪恒飛科技日報采訪人員江耘
腎細胞癌起源于腎小管上皮的惡性腫瘤，是泌尿系統的常見腫瘤疾病，發病原因尚不明確。根據國際癌癥研究中心數據庫GLOBOCAN統計， 2020年全球腎細胞癌的發病率居惡性腫瘤第14位，死亡率居第15位。其中，中國新發腎癌約7.3萬例，且仍呈上升趨勢。
腎透明細胞癌則是腎細胞癌中最常見的病理亞型。由于其復雜的腫瘤微環境，當前多種臨床治療策略的臨床表現仍有待提升。深入刻畫腎透明細胞癌微環境中的細胞組成和基因組調控特征，對于理解腫瘤致病機理和開發新的治療策略具有重要意義。
不久前，浙江大學醫學院附屬第二醫院泌尿外科文甲明主任醫師、王博涵副主任醫師課題組聯合西湖實驗室謝琦研究員團隊，利用單細胞多組學技術揭示了腎透明細胞癌中的關鍵調控程序，發現潛在的治療靶點。相關研究論文發表在國際期刊《細胞發現》。
勘察腫瘤微環境需要打開新視角
由腫瘤細胞、免疫細胞、間質細胞、細胞外基質及各種因子構成的腫瘤微環境，是非常復雜的生態環境。腎透明細胞癌的腫瘤微環境具有高異質性：同一惡性腫瘤在不同患者個體間或者同一患者體內不同部位腫瘤細胞間以及不同臨床階段中，都存在很大差異，使得靶向治療和免疫治療對一部分患者初始就不敏感或者最終產生耐藥性。
所謂靶向治療，是指在細胞分子水平，針對主要的致癌相關分子設計相應的治療藥物，藥物進入體內后特異性選擇致癌分子發生作用，下調受體的表達或下游基因的活化，達到程序化逆轉腫瘤細胞分化的能力，或間接靶向腫瘤新生血管，使腫瘤細胞缺血而死亡。
“腎癌的靶向治療藥物主要有兩大類，一類是以血管內皮生長因子受體為靶點的酪氨酸激酶抑制劑，另一類是哺乳動物雷帕霉素靶蛋白。 ”文甲明介紹，這兩類藥物都能起到抗血管生成的作用，從而治療腎癌。
腎癌的免疫治療主要依靠免疫檢查點抑制劑。免疫檢查點是免疫細胞產生的調節自身免疫功能的蛋白小分子，一類免疫抑制性的分子，可以調節免疫反應的強度和廣度，從而避免正常組織的損傷和破壞，在腫瘤的發生發展過程中，免疫檢查點成為免疫耐受的主要原因之一。
“無論是單一的抗血管生成靶向藥物，還是單一的免疫檢查點抑制劑，或是兩者聯用，目前表現都是在部分患者中有一定療效，但在一部分患者無明顯獲益，甚至出現較為明顯的毒副反應。 ”文甲明說。
近年來，單細胞測序技術飛速發展，已經能夠檢測出單個細胞的基因轉錄表達和表觀基因組調控等多種維度的信息。
文甲明表示，這種單細胞水平的多維度信息能夠以更高分辨率和更廣的視角來幫助解析組織發育和疾病發生發展的關鍵因素，或是腎透明細胞癌腫瘤微環境的有利勘探工具。

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腎透明細胞癌的單細胞轉錄和染色質可及性圖譜科研人員供圖
從數萬個單細胞中識別特殊蛋白質
此前，國外科研團隊曾針對健康的腎臟組織，運用單細胞核轉錄組測序(scRNA-seq)和單細胞染色質可及性實驗技術(scATAC-seq) ，刻畫過在腎臟發育過程中基因表達和表觀基因組調控的特征，并識別出驅動腎小管細胞分化和近端小管上皮細胞亞群轉換的關鍵調控因子。
“以往的研究并未在基因組水平刻畫腎透明細胞癌的特征，聯合團隊嘗試直接應用單細胞多組學技術來解析腎透明細胞癌，進一步打開腎透明細胞的單細胞多維度視角。 ”文甲明表示。

單細胞多組學交叉分析 揭示腎透明細胞癌關鍵調控程序

單細胞多組學交叉分析揭示腎透明細胞癌關鍵調控程序