Cell | 整合的深度成像分析发现肿瘤驱动新机制

学术   2024-10-30 00:00   北京  

新工作通过在肿瘤样本更多维的成像整合分析,发现更有临床意义的指征,并进一步解析其潜在机制[1]。

此项刚刚在线发表在Cell的工作创新地结合细胞形态(主要是细胞核的大小、圆润/规则程度(用elliptic Fourier coefficient [EFC] ratio指示[2])、长宽比等等)与细胞类型/状态特征,来整合分析头颈鳞状细胞癌(head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC))的癌细胞和基质细胞;发现结合癌细胞和基质细胞的特征来协同分析可以带来更好的病人预后预测,不同类别的病人的5年disease-specific survival (DSS) 可以相差数倍(94% vs 21%)[1]。

进一步结合空间转录组以及癌细胞-基质细胞3D共培养,研究人员发现部分上皮间质转化(partial epithelial-mesenchymal transition (pEMT))状态的癌细胞[3]对周围环境敏感,这个时候它更倾向与周围的癌相关成纤维细胞互作,并增加其组织侵染能力。共培养实验显示AREG-EGFR通路介导了pEMT状态的癌细胞和癌相关成纤维细胞的互作[1]。

该项工作的通讯作者是来自德国马普所的Sara A. Wickström;2024年10月28日发表在Cell[1]。

研究人员表示这种结合形态和细胞状态markers的分析策略能够提供肿瘤样本进一步的生物信息,从而帮助更好的诊断和预后分析,进而帮助医学决策[1]。

Comment(s):

非常漂亮的工作,至少从回顾分析来看癌细胞和基质细胞的整合分析临床意义非常明显。

将来还需要前瞻性的研究。

另外,肿瘤切片这种2D窗口的分析还是非常“盲人摸象”;将来推进到3D,甚至全肿瘤分析将带来更综合整体的肿瘤微环境景观,从而进一步拓展人们对肿瘤内与肿瘤间异质性的理解,甚至带来驱动肿瘤进展的新机制。

此外,细胞外囊泡是否在这种“癌细胞-基质细胞互作”发挥作用还是需要进一步的研究,进一步对囊泡或者里面的RNA标记可以有个初步的判断(参考:Cell | 重复序列RNA “沟通” 胰腺癌细胞及其微环境)[4]。

参考文献:

[1] K. Punovuori et al., “Multiparameter imaging reveals clinically relevant cancer cell-stroma interaction dynamics in head and neck cancer,” Cell, pp. 1–18, Oct. 2024, doi: 10.1016/j.cell.2024.09.046.

[2] G. Diaz, A. Zuccarelli, I. Pelligra, and A. Ghiani, “Elliptic Fourier analysis of cell and nuclear shapes,” Comput. Biomed. Res., vol. 22, no. 5, pp. 405–414, 1989, doi: 10.1016/0010-4809(89)90034-7.

[3] K. P. Simeonov et al., “Single-cell lineage tracing of metastatic cancer reveals selection of hybrid EMT  states.,”Cancer Cell, vol. 39, no. 8, pp. 1150-1162.e9, Aug. 2021, doi: 10.1016/j.ccell.2021.05.005.

[4] E. You et al., “Disruption of cellular plasticity by repeat RNAs in human pancreatic cancer,” Cell, pp. 1–16, Oct. 2024, doi: 10.1016/j.cell.2024.09.024.

原文链接:

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)01146-2
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