如果您对EMT有兴趣，请为sun点点关注，生信文献汇持续分享生信文献和思路~如果您需要定制化服务，欢迎扫码联系~
文章标题：Genomic and microenvironmental heterogeneity shaping epithelial-to-mesenchymal trajectories in cancer
中文标题：基因组和微环境异质性塑造癌症上皮间质轨迹
发表期刊：nature communications
发表时间：2023年2月
影响因子：14.7/Q1
上皮到间充质转化 （EMT） 是癌症进展的关键细胞过程，具有多个中间状态，其分子特征仍然难以表征。为了填补这一空白，我们提出了一种基于转录组信号稳健地评估单个肿瘤中 EMT 转化的方法。
研究方法
探索 7180 例上皮起源肿瘤的 EMT 轨迹，并确定三种具有预后和治疗价值的宏状态，归因于上皮、混合 E/M 和间充质表型。我们表明混合状态相对稳定，并且与增加的非整倍体有关。我们进一步利用空间转录组学和单细胞数据集来探索 EMT 转化的空间异质性以及与肿瘤微环境中细胞毒性、NK 细胞和成纤维细胞的不同相互作用模式。此外，我们还提供了 EMT 转化不同进化限制的基础基因组事件目录。本研究阐明了 EMT 轨迹上不同阶段的病因，并强调了塑造原发性肿瘤间充质转化的更广泛的基因组和环境特征。
结果分析
1. 转录组数据中EMT轨迹的重建和验证
采用了一组上皮来源的原发性肿瘤 （n = 7180），涵盖来自 TCGA 的 25 种癌症类型，探索大量肿瘤样本中的 EMT 过程，我们调查了多个单细胞 RNA 测序 （scRNA-seq） 数据集，这些单细胞图谱可以作为健康或癌症环境中 EMT 转化的参考。
2. EMT宏态的癌症类型和分布
在组织水平上，处于每种 EMT 状态的样本比例是可变的 ，hEMT 在头颈部、食管癌、肺鳞状癌和胰腺癌中占主导地位，而腺样囊性癌、肾癌和黑色素瘤是高度间充质的。在研究已经描述的各种癌症的分子亚型时，它们中的大多数没有显示出按 EMT 状态的不同分布。尽管如此，卵巢间充质亚型在 hEMT 和 MES 癌症中令人放心地富集，并且在基因组稳定的胃癌中也可以观察到同样的情况，这与弥漫性组织学和增强的侵袭性有关。
3. EMT的肿瘤细胞内在标志
沿着 EMT 轨迹，预计细胞内在特性，例如增殖、突变和拷贝数负担增加以及非整倍体。
4. 基因组关联验证
我们使用几种 siRNA 筛选验证了其中一些候选基因及其对细胞迁移的影响。在 Meyer-Schaller 等人的独立转录因子聚焦 siRNA 筛选中，RB1 在敲低时也显示出低外显率 EMT 显微镜表型。进一步证实它是间充质标志物。
5. EMT的肿瘤细胞外在标志
我们通过热图，展示了一个多项式 logistic 回归模型的结果，该模型经过训练，可根据微环境中的细胞浸润来预测 EMT 状态。每行对应一种细胞类型，相应的每样品浸润通过在 x 轴上报告的单样品基因集富集分析 （ssGSEA） 评分突出显示。
6.空间转录组揭示了组织内的异质性EMT模式
我们使用聚类来识别组织中呈现更均匀表达模式的区域，并研究了这些簇内与 EMT 状态相关的肿瘤微环境组成。与 Visium 玻片中的 MES 区域相比，hEMT 状态显示成纤维细胞的相对耗竭，这与大量数据中看到的信号形成鲜明对比。
文章小结
通过使用RNA测序等数据在数据中重建EMT轨迹，然后通过使用隐马尔可夫模型方法来识别离散数量的 EMT 状态,为了解释来自微环境中非肿瘤细胞的混杂表达信号，我们使用 MOFA R 软件包对从匹配的 DNA 测序中获得的肿瘤纯度估计的表达数据进行回归等方法阐明了 EMT 轨迹上不同阶段的病因，并强调了塑造原发性肿瘤间充质转化的更广泛的基因组和环境特征。
