肺癌是最常見的癌癥铃岔，相關(guān)的數(shù)據(jù)和文章比比皆是卓练，想要在肺癌方向做出創(chuàng)新性真的是不容易。今天介紹的這篇文章利用肺癌單細胞數(shù)據(jù)库车，結(jié)合時下熱門的m6A和外泌體相關(guān)基因進行挖掘，加上簡單的實驗驗證就把故事講通了樱拴。整篇文章并沒有進行m6A和外泌體相關(guān)測序和分析柠衍，僅僅是單細胞公共數(shù)據(jù)的分析就把創(chuàng)新性拉滿了洋满，這是如何做到的呢？

文獻信息

【文章標題】mA methylation reader IGF2BP2 activates endothelial cells to promote angiogenesis and metastasis of lung adenocarcinoma

【發(fā)表雜志】Molecular Cancer（IF: 37.1）

【發(fā)表時間】2023年6月

【關(guān)鍵詞】Lung adenocarcinoma, Single-cell RNA sequencing, Metastasis, N6-methyladenosine, Angiogenesis, IGF2BP2, Exosomes

閃光點

利用單細胞數(shù)據(jù)進行m6A和外泌體相關(guān)基因挖掘珍坊，構(gòu)建了原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性肺腺癌的全局單細胞景觀牺勾。

首次提出了惡性細胞亞克隆通過外泌體將IGF2BP2傳遞至微環(huán)境內(nèi)皮細胞的新機制，進一步推動了肺腺癌的轉(zhuǎn)移和血管生成阵漏。

揭示了m6A修飾讀取蛋白IGF2BP2通過外泌體傳遞至內(nèi)皮細胞激活PI3K-Akt信號通路驻民，為深入理解肺腺癌轉(zhuǎn)移機制提供了新的視角。

方法與結(jié)論

亮點解析

原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性LUAD的單細胞圖譜

在文章中履怯，首先通過免疫熒光的結(jié)果作為分析的基本前提回还，CD34在轉(zhuǎn)移性LUAD中的表達高于原發(fā)性LUAD，而CD34的表達被用來表征腫瘤血管生成的病理狀態(tài)叹洲。

有了前面的鋪墊柠硕，文章從GSE131907公共數(shù)據(jù)集中獲得11個正常肺組織、11個原發(fā)性LUAD組織和4個轉(zhuǎn)移性LUAD組織的單細胞測序數(shù)據(jù)运提，對原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性LUAD的單細胞景觀進行了分析和描述蝗柔。結(jié)果顯示，在轉(zhuǎn)移性LUAD組織中觀察到腫瘤細胞豐度急劇增加民泵。

轉(zhuǎn)移性LUAD的腫瘤細胞進化軌跡

腫瘤細胞的克隆進化過程往往是腫瘤發(fā)展的關(guān)鍵癣丧。文章為了探索轉(zhuǎn)移性LUAD細胞的克隆進化軌跡，首先對LUAD細胞進行了再分亞群栈妆，并用高表達基因命名亞群坎缭。分完亞群就到了關(guān)鍵的地方，文章發(fā)現(xiàn)LUAD_FAM83A和LUAD_IGF2BP2亞群的豐度在轉(zhuǎn)移性LUAD中明顯高于原發(fā)性腫瘤签钩。并用免疫熒光結(jié)果證明了掏呼，IGF2BP2在CD34高表達LUAD腫瘤中的表達明顯高于CD34低表達的LUAD腫瘤，揭示了IGF2BP2與血管生成之間的密切關(guān)系铅檩。

接著對LUAD細胞進行擬時分析憎夷，與擬時序相關(guān)的基因富集發(fā)現(xiàn)，LUAD_IGF2BP2亞群顯著富集于囊泡合成和信號分泌相關(guān)通路昧旨。這里也為后續(xù)外泌體相關(guān)基因的分析埋下了伏筆拾给。

轉(zhuǎn)移性LUAD的內(nèi)皮細胞圖譜

腫瘤進展的特點是內(nèi)皮細胞的激活，這反過來又促進了腫瘤血管生成兔沃。因此蒋得，文章對內(nèi)皮細胞進行了再分亞群，并用高表達基因命名亞群乒疏。結(jié)果顯示额衙，在原發(fā)性LUAD發(fā)展到轉(zhuǎn)移性LUAD的過程中，En_S100A9、En_ KRT19和En_IGF2BP2亞群顯著增加窍侧。IGF2BP2在LUAD_IGF2BP2和En_IGF2BP2亞群中同時表達县踢，表明這兩個亞群之間存在相互作用。

富集分析顯示伟件，這些特定的細胞亞群表現(xiàn)出重要的生物功能激活硼啤，如內(nèi)吞作用。這和前面LUAD_IGF2BP2亞群的分泌信號就關(guān)聯(lián)上了斧账。

實驗驗證

根據(jù)劃痕實驗谴返，si-IGF2BP2顯著降低了A549和NCI-H1299細胞的遷移。Transwell實驗表明咧织，si-IGF2BP2顯著抑制了A549和NCI-H1299細胞的侵襲亏镰。HUVECs與si-IGF2BP2轉(zhuǎn)染的A549細胞共培養(yǎng)后，表現(xiàn)出分支點和毛細血管長度的顯著衰減拯爽，表明LUAD細胞中IGF2BP2的下調(diào)抑制了血管生成。

構(gòu)建完整機制

上述結(jié)果說明轉(zhuǎn)移性LUAD可能通過外泌體實現(xiàn)血管生成钧忽。為了研究腫瘤微環(huán)境中LUAD細胞源性外泌體向內(nèi)皮細胞轉(zhuǎn)移的機制毯炮，文章構(gòu)建了血管生成特異性綜合調(diào)控網(wǎng)絡。順著網(wǎng)絡逐步驗證耸黑，外泌體標記基因（CD9桃煎、CD63、TSG01和CD81）在所有LUAD亞群中都高表達大刊，證明LUAD細胞中存在外泌體为迈。

在En_IGF2BP2亞群中，導致LUAD血管生成和轉(zhuǎn)移的PI3K-Akt信號通路被激活缺菌。那IGF2BP2如何激活PI3K-Akt信號通路呢葫辐？文章發(fā)現(xiàn)在CD34高表達的LUAD樣本局灶內(nèi)皮細胞中，F(xiàn)LT4表達水平明顯高于CD34低表達的LUAD樣本伴郁。通過免疫熒光和細胞實驗表明耿战，在轉(zhuǎn)移性LUAD的克隆進化過程中，IGF2BP2過表達的LUAD細胞亞群將IGF2BP2分散融合到腫瘤微環(huán)境中焊傅，并通過細胞內(nèi)化被內(nèi)皮細胞吸收剂陡，進而通過m6A修飾增強FLT4的RNA穩(wěn)定性，從而激活PI3K-Akt信號通路狐胎，促進血管生成鸭栖，這樣機制就串起來了。

基于IGF2BP2的預后評分和小分子抑制劑

最后握巢，文章構(gòu)建了IGF2BP2 -FLT4 -PI3K -Akt信號通路血管生成的調(diào)控網(wǎng)絡晕鹊，基于關(guān)鍵網(wǎng)絡基因（包括IGF2BP2、FLT1、FLT4捏题、PIK3R3玻褪、PIK3CB、PIK3CD）建立了多因素cox回歸模型公荧，該模型在預測OS和RFS方面的優(yōu)異性能带射。基于IGF2BP2循狰，文章篩選了GDSC和CTRP數(shù)據(jù)庫共享的三種小分子抑制劑窟社，包括Trametinib，Selumetinib和Dasatinib绪钥。

文章的所有數(shù)據(jù)分析都是基于單細胞公共數(shù)據(jù)灿里，但創(chuàng)新點就在分出了m6A甲基化reader基因IGF2BP2高表達的亞群，并且通過外泌體標記基因（CD9程腹、CD63匣吊、TSG01和CD81）的高表達說明了LUAD細胞中存在外泌體。整篇文章工作量并不大寸潦，但是每步都是熱點色鸳，每步都暗含主線，最后通過調(diào)控網(wǎng)絡把“LUAD細胞將外泌體IGF2BP2傳遞到內(nèi)皮細胞见转，激活PI3K-Akt信號命雀，最終促進血管生成”的故事串聯(lián)起來。