作者妻率，Evil Genius

新的一周，主要這周開始世界杯開賽了盟戏，看比賽的時間多了一點绪妹，個人喜歡德國隊，不知道大家對世界杯有沒有興趣柿究。

今天的文章我們來分享一點新的內(nèi)容邮旷。文章在Effect of the intratumoral microbiota on spatial and cellular heterogeneity in cancer

導讀：腫瘤相關菌群是人類癌癥類型腫瘤微環(huán)境的固有組成部分。迄今為止蝇摸，腫瘤內(nèi)宿主-微生物群的研究主要依賴于bulk組織分析婶肩，模糊了腫瘤內(nèi)微生物群的空間分布和局部效應办陷。最近，有研究團隊使用原位空間譜分析技術和單細胞RNA測序律歼，揭示了宿主-微生物在空間民镜、細胞和分子上的相互作用。

技術：
10x Visium spatial transcriptomics
GeoMx digital spatial profiling
single-cell RNA-sequencing method

主要發(fā)現(xiàn)：

• 與細菌陰性的腫瘤區(qū)域相比险毁，細菌群落在血管化程度較低制圈、免疫抑制程度較高的微孔中生長，并與Ki-67水平較低的惡性細胞相關畔况。
• identify cell-associated bacteria and the host cells with which they interact, as well as uncovering alterations in transcriptional pathways that are involved in inflammation, metastasis, cell dormancy and DNA repair.
• 被細菌感染的癌細胞以單細胞的形式侵入周圍環(huán)境鲸鹦，并將髓細胞招募到細菌區(qū)
• 腫瘤內(nèi)的微生物并不是隨機分布，而是高度組織化问窃，具有促進癌癥進展的免疫和上皮細胞功能亥鬓。

文章研究背景

在癌癥患者的腫瘤中，惡性細胞被復雜的非惡性細胞網(wǎng)絡所包圍域庇，非惡性細胞網(wǎng)絡根據(jù)其細胞類型和豐度嵌戈，可能具有促腫瘤或抗腫瘤作用。體外和臨床前動物模型表明听皿，腫瘤相關菌群中的細菌在癌癥發(fā)展熟呛、轉移、免疫監(jiān)視和化療耐藥中起作用尉姨。此外庵朝，33種主要癌癥的腫瘤內(nèi)微生物群中的分子證據(jù)，以及顯示泛細菌標志物與免疫和上皮細胞靶標共定位的成像數(shù)據(jù)又厉，都表明了腫瘤內(nèi)微生物群有大量存在于癌細胞內(nèi)的“胞內(nèi)菌”九府。

然而，這些細胞相關微生物的確切身份和它們在患者腫瘤中相互作用的特定宿主細胞類型尚未完全揭示覆致。此外拱镐，腫瘤內(nèi)微生物群的空間分布和特定的宿主-微生物細胞相互作用是否影響腫瘤微環(huán)境 (TME) 內(nèi)不同的功能能力在很大程度上也是未知的尖坤。

結果1：腫瘤內(nèi)微生物群驅動腫瘤的異質性

在Nature的研究中塞耕，研究人員對11例結直腸癌（CRC）患者腫瘤的44塊組織進行了16S rRNA基因測序煤篙。其中，有4例患者具有相對穩(wěn)定的微生物組組成璧诵，剩下大多數(shù)患者在瘤內(nèi)微生物組中表現(xiàn)出不同程度的異質性汰蜘。

整個腫瘤組織中腫瘤內(nèi)細菌組成

為了獲得微生物的空間分布情況，借助10X visium技術之宿，捕獲空間的轉錄組信息與微生物信息族操，原理示意圖如下：

空間捕獲轉錄組和微生物信息

由此可以獲得腫瘤組織空間微生物分布信息：

腫瘤組織的空間微生物分布

通過將這種空間轉錄組學方法應用到腫瘤內(nèi)微生物群中，能夠直接識別比被、量化并在空間上繪制患者組織學完整的腫瘤組織中的微生物色难。捕獲spot內(nèi)分離屬和幾個不同屬的共定位群落的檢測突出了這些腫瘤組織內(nèi)微生物群相互作用的復雜性炕婶。

腫瘤內(nèi)微生物的生態(tài)位

鑒于腫瘤內(nèi)菌群在單個腫瘤組織中具有異質性分布，試圖確定這種空間分布是否與TME內(nèi)的不同功能相關（DSP技術）莱预。

微生物分布的生態(tài)微環(huán)境

分析表明柠掂，與緊鄰的細菌陰性區(qū)域相比，組織中細菌陽性區(qū)域的CD11b和CD66b髓系細胞顯著增加依沮，CD4和CD8 T細胞密度較低涯贞，這表明腫瘤相關菌群的作用是高度局部性的。

微生物驅動的單細胞異質性

在TME的個體宿主細胞中存在細菌的報道涵蓋了一系列人類癌癥類型危喉。然而宋渔，對入侵細菌的身份、它們與宿主細胞的相互作用以及這些宿主細菌的關聯(lián)如何影響TME內(nèi)的細胞功能知之甚少辜限。通過研究單細胞微生物（INVADEseq）的測序分析結果皇拣，在患者腫瘤中識別細胞相關細菌和與它們相互作用的宿主細胞，并發(fā)現(xiàn)了與炎癥薄嫡、轉移氧急、細胞休眠和DNA修復有關的轉錄通路的改變『辽睿總之吩坝，腫瘤內(nèi)微生物群的細胞相關成員在免疫和上皮細胞群的單細胞水平上驅動了患者腫瘤的異質性。此外哑蔫，通過功能研究钉寝，研究人員發(fā)現(xiàn)，侵入性細菌負責招募髓細胞闸迷，通過JAK-STAT信號誘導炎癥反應嵌纲，向周圍環(huán)境分泌特定的白細胞介素和趨化因子，促進了T細胞排斥和腫瘤生長腥沽。

單細胞捕獲微生物信息

微生物對宿主細胞的效應

Bacteria-induced migration of cancer cells

為了評估腫瘤內(nèi)微生物群的顯性組成與免疫或上皮癌細胞的直接相互作用逮走，使用了還原共培養(yǎng)方法。通過研究主要菌群與細胞類型之間的相互作用巡球，表明來自人類CRC的F. nucleatum能在細菌感染部位積極誘導骨髓細胞的招募言沐，并促進CRC上皮細胞的轉錄變化邓嘹，從而促進對周圍環(huán)境的入侵酣栈，并可能賦予靜止特性。

微生物介導腫瘤細胞遷移

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