“单细胞”和“空间转录组”可谓重大技术进步，能将常规的基因调控，更加细化的定位到细胞以及空间位置上，更便于理解生物体的基因调节，也带来了很多研究突破。
然而，由于测序本身的“高难度”和“高成本”等因素，不少的小伙伴却无法从“单细胞”和“空间转录组”测序技术中受益。
光宝今天带来的这篇复旦大学附属中山医院黄傲、周俭团队带来的27.7分顶刊Molecular Cancer中的研究，则给大家带来新的思路。
如何利用公共数据白嫖“单细胞”和“空间转录组”？并且还发到顶刊！！而且还是在创新性要求极高的肝癌这种大疾病中。本文的经验就更加难得!
作者结合单细胞RNA测序和空间转录组技术，研究肝癌(HCC)细胞多样性，分析高转移性细胞与肿瘤微环境的互动。下面我们来看看这篇文章吧
1、公共数据库的多数据整合：作者应用4个公共数据集，共计52个单细胞和5个空间转录组学数据。（公共数据集挖掘，成本低，效率高，不受制于样本和经费，而且纳入样本数可以显著超过一般测序项目，数据更可信）
2、研究细胞间相互作用：发现EMT亚型的HCC预后更差，而且其免疫状态也更低。这是HCC研究中的一个较新领域，对于理解肿瘤进展和转移具有重要意义。（PS：非常遗憾，受各种限制，很多人无法应用单细胞和空间组学技术。那现在，伴随着公共数据库中，这两种测序数据的持续暴涨，使用公共数据进行挖掘，则非常友好，更有性价比！这种情况下，小伙伴们就不要再迟疑了，需要复现的话，尽快滴滴光宝！）
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题目：肝细胞癌的单细胞肿瘤异质性景观:揭示前转移亚型及其与成纤维细胞的相互作用环
杂志：Molecular Cancer
影响因子：IF=27.7
发表时间：2024年8月
公众号回复【999】领取原文PDF文献，文献编号：241027
研究背景
肝癌（HCC）是常见的原发性肝癌，其高发和致死率对全球健康构成严重威胁。HCC分子特征的多样性和肿瘤异质性对揭示肿瘤发展和转移机制构成挑战。尽管已有多种组学研究，但肿瘤细胞与微环境的单细胞层面异质性尚未明确。
数据来源
研究思路
本项研究综合52个单细胞RNA和5份空间转录组数据，绘制了肝癌细胞异质性图谱。识别出三种肿瘤细胞亚型，并研究了它们的功能和进化联系。体外实验显示，EMT亚型通过SPP1-CD44和CCN2/TGF-β-TGFBR1通路与成纤维细胞形成正反馈，促进肿瘤侵袭和转移，为肝癌治疗提供了新靶点。
研究结果
1.HCC肿瘤细胞异质性景观构建
本研究对肝癌样本进行单细胞测序分析，通过聚类和UMAP可视化，识别出三个主要细胞亚型。这些亚型具有不同的高变基因，促进肿瘤发展和转移。HCC1T、3T和4T细胞亚型1特征明显，而HCC2T和2P细胞亚型3特征显著。亚型2在所有肿瘤切片中分布不均。
图1 HCC的单细胞异质性景观识别三种亚型肿瘤细胞
2.肝癌三种肿瘤细胞亚型的功能特征及进化过程
研究揭示了肝癌细胞三种亚型特征，通过关键基因功能分析，发现亚型1在代谢途径中显著富集。轨迹分析显示Metab和EMT亚型起源于Prol表型，ARG1和ALDOB表达上升，代谢标志增强。在空间转录组数据中，高EMT评分样本呈现更高的EMT和缺氧特征。
图2 三种HCC肿瘤细胞亚型的功能特征及进化过程
3.转录因子谱揭示emt亚型激活的SMAD3和TGF-β信号通路
为探究肝癌细胞亚型的调控机制，应用pySCENIC分析了激活的转录因子。结果显示，肿瘤细胞根据转录因子被分为三组，与已识别的亚型紧密相关。SMAD3在TGF-β通路中具有最高的特异性评分，并在EMT亚型中显著上调。空间转录组数据验证了TGF-β通路在特定样本中的上调，且SMAD3激活仅在这些区域显著。
图3 三种HCC肿瘤细胞亚型的转录因子谱
4.EMT亚型肿瘤细胞募集成纤维细胞
体外实验揭示EMT型肝癌细胞与成纤维细胞间的正反馈机制。SPP1-CD44和CCN2/TGF-β-TGFBR1通路对EMT形成至关重要，促进肿瘤侵袭和转移。EMT细胞分泌SPP1吸引成纤维细胞，形成肿瘤微环境，利于肿瘤扩散。
图5 SPP1-CD44和CCN2/ tgf - β- tgfbr1在肿瘤细胞和成纤维细胞之间的相互作用环
文章小结
本研究绘制肝癌单细胞异质图谱，识别出三种肿瘤细胞亚型。EMT亚型肝癌预后差，免疫微环境为荒漠型。揭示肿瘤细胞与成纤维细胞间的正反馈，为抗转移治疗提供新靶点。
看完是不是有了自己的想法呢？单细胞和空转的数据挖掘，不受各种样本和费用限制，又能从免疫浸润、细胞间相关性等较为深入的视角来探究疾病的机制。像本文这样，在肿瘤（特别是肝癌里）要发到小30分，那需要做多少实验，花多少经费，小伙伴们应该都有一笔账。所以，如此性价比的思路，千万不要错过！如果小伙伴有想法复现本文，欢迎滴滴光宝哦！
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