6 、天雄星 豹子頭 林沖
單細(xì)胞RNA-Seq結(jié)合大數(shù)據(jù)分析揭示腫瘤亞型的差異
腫瘤的存在威脅人類的生命健康僵朗，研究腫瘤的起源和發(fā)生發(fā)展的過程有助于為腫瘤的防治提供重要的依據(jù)赖欣。攜帶IDH（異檸檬酸脫氫酶）基因突變拷貝的膠質(zhì)瘤腦腫瘤可以細(xì)分為兩大類，而這兩類膠質(zhì)瘤之間的發(fā)展和差異均沒有得到充分的研究验庙。近期顶吮，Science雜志上發(fā)表了一篇論文，作者Venteicher等人將大量測(cè)序和公開可用的數(shù)據(jù)與基于膠質(zhì)瘤患者組織樣品的單細(xì)胞RNA測(cè)序數(shù)據(jù)結(jié)合粪薛，分析并確定了膠質(zhì)瘤亞型之間共享的共同譜系程序悴了。研究表明，觀察到的兩種神經(jīng)膠質(zhì)瘤之間的差異源于譜系特異性的遺傳變化和腫瘤微環(huán)境违寿。
腫瘤自身的健康湃交、進(jìn)化和抗藥性是通過選擇具有特定基因型的惡性細(xì)胞，與細(xì)胞表型相關(guān)的表達(dá)程序藤巢，以及腫瘤微環(huán)境（TME）的影響來控制的巾乳。雖然大量腫瘤分析可以高度精確地確認(rèn)腫瘤細(xì)胞的遺傳狀態(tài)葬项，但是大量表達(dá)譜平均化了每個(gè)腫瘤內(nèi)的不同細(xì)胞边翼，從而掩蓋了臨界差異征懈，并限制了人們對(duì)癌細(xì)胞程序和TME影響的了解阱当。單細(xì)胞RNA測(cè)序（scRNA-seq）可以幫助解決這些難題，但在財(cái)力和人力物力方面可能耗費(fèi)較大糜工，包括為單細(xì)胞分析收集大量新鮮腫瘤標(biāo)本所需的時(shí)間弊添。
研究人員推斷有限數(shù)量的代表性腫瘤的scRNA-seq可以與來自大群體的大量數(shù)據(jù)結(jié)合以破譯腫瘤亞類之間的差異。在這種方法中捌木，為大型群體（如癌癥基因組圖譜（TCGA））收集的大量樣本首先用于定義癌細(xì)胞基因型油坝，表型和TME組成差異的綜合影響。然后使用有限組的有代表性腫瘤的單細(xì)胞分析來區(qū)分這些效應(yīng)刨裆。應(yīng)用這種方法可以來了解兩種類型的異檸檬酸脫氫酶（IDH）-神經(jīng)膠質(zhì)瘤：星形細(xì)胞瘤（IDH-A）和少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤（IDH-O）之間的差異澈圈。IDH-A和IDH-O通過共同發(fā)生的特征遺傳事件和組織病理學(xué)來區(qū)分，并被認(rèn)為概括了不同的膠質(zhì)譜系帆啃。通過結(jié)合來自10個(gè)IDH-A腫瘤的9879個(gè)scRNA-seq譜瞬女，來自6個(gè)IDH-O腫瘤的4347個(gè)scRNA-seq譜和165個(gè)TCGA大體RNA譜，研究人員可以以單細(xì)胞分辨率破譯這兩種腫瘤類型之間的差異努潘。
上述研究發(fā)現(xiàn)诽偷，IDH-A和IDH-O之間的大量表達(dá)譜的差異主要可通過特征遺傳事件和TME組成的影響來解釋，而不是通過惡性細(xì)胞中神經(jīng)膠質(zhì)譜系的不同表達(dá)程序疯坤。我們推斷报慕，IDH-A和IDH-O具有相同的發(fā)育層次，每個(gè)病例包括三個(gè)惡性細(xì)胞亞群：沿星形細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞譜系分化的非增殖細(xì)胞压怠，以及類似神經(jīng)干/祖細(xì)胞的增殖性未分化細(xì)胞眠冈。通過分析不同臨床等級(jí)的腫瘤，研究人員觀察到1）隨著腫瘤病理級(jí)別的增加腫瘤惡性細(xì)胞增殖增強(qiáng)菌瘫，2）較大的未分化膠質(zhì)瘤細(xì)胞形成集合以及3）巨噬細(xì)胞在TME中小膠質(zhì)細(xì)胞程序增加的現(xiàn)象蜗顽。
文中所述的方法提供了一個(gè)通過解析癌細(xì)胞基因型、表型和TME的組成來破譯人類腫瘤類別差異的一般框架雨让。在IDH-A和IDH-O中觀察到的共享的膠質(zhì)譜系和發(fā)育層次結(jié)構(gòu)表明所有IDH突變膠質(zhì)瘤擁有一個(gè)共同起源诫舅，這闡明了一個(gè)關(guān)于膠質(zhì)瘤生成的長期爭論的問題。與神經(jīng)膠質(zhì)譜系的相似性相反宫患，IDH-A和IDH-O在其TME中差異顯著，特別是在眾多的小膠質(zhì)細(xì)胞/巨噬細(xì)胞中这弧。小膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞在不同等級(jí)的IDH-A腫瘤之間也不同娃闲。該研究工作重新定義了人類IDH突變膠質(zhì)瘤的細(xì)胞組成，為IDH突變膠質(zhì)瘤提供了一個(gè)統(tǒng)一的模型匾浪，對(duì)于此類疾病的管理和治療具有重要意義皇帮。
