腫瘤相關成纖維細胞(CAF)是腫瘤微環(huán)境中的一種多樣化的細胞群露懒，對腫瘤的演變和患者的預后有重要影響。為了定義CAF表型砂心，研究人員分析了來自14名乳腺癌患者腫瘤的16,000多個間質細胞的單細胞RNA測序(scRNA-seq)數(shù)據集懈词，在此基礎上定義并在功能上注釋了9種CAF表型和一類周細胞。研究人員在另外四種癌癥類型中驗證了這種分類系統(tǒng)辩诞，并在匹配的乳腺癌樣本上使用組織成像質譜流式（IMC）技術來確認在蛋白質水平上定義的CAF表型坎弯，并分析它們在腫瘤中的空間分布。這種CAF分類方案將允許比較不同研究中的CAF表型，促進對其功能作用的分析抠忘，并有可能指導未來新治療策略的開發(fā)撩炊。
樣本分組
scRNA-seq數(shù)據集（14例人類乳腺癌）+IMC（12個乳腺腫瘤樣本）。
研究結果
1褐桌、乳腺癌成纖維細胞的分類
基于差異基因表達分析與基因集富集分析一起確定了10種具有獨特基因表達譜的生物學可解釋細胞類型（9種CAF類型和1個周細胞簇）衰抑；其次，查看了每位患者所有CAF類型和周細胞的比例荧嵌。CAF類型為九種：基質CAFs (mCAFs)呛踊、炎性CAFs (iCAFs)、血管CAFs (vCAFs)啦撮、血管CAFs (vCAFs)谭网、腫瘤樣CAFs (tCAFs)、干擾素應答型CAFs (ifnCAFs)赃春、抗原呈遞CAFs (apCAFs)愉择、網狀樣CAFs (rCAFs)、分裂CAFs (dCAFs)织中。
2锥涕、多種癌癥類型中的成纖維細胞的異質性
為了驗證研究的CAF分類方案是否獨立于腫瘤類型，研究人員分析了四個公開可用的 scRNA-seq 數(shù)據集狭吼，分別來自非小細胞肺癌（NSCLC）层坠、腸癌（Colon）、胰腺導管癌（PDAC）和頭頸部鱗狀細胞癌（HNSCC）刁笙，涵蓋了5723個癌癥相關CAF的UAMP圖破花。
研究人員使用了兩步方法來識別集成數(shù)據集中的CAF類型并驗證發(fā)現(xiàn)。首先對整合數(shù)據集的完整單細胞基因表達譜進行了無偏聚類疲吸，并確定了之前定義的所有CAF類型以及周細胞座每。所有CAF類型在所有癌癥類型中都被檢測到。
3摘悴、乳腺癌中CAF表型的空間分布
研究人員通過IMC技術（41個蛋白 panel 組合） 對12個乳腺腫瘤樣本(通過scRNA-seq分析的14個患者樣本中有12個匹配的組織樣本)進行了染色峭梳，并檢測了基質、腫瘤和免疫細胞蹂喻。根據免疫熒光成像選擇基質豐富的區(qū)域和三級淋巴結構(TLS)區(qū)域（ROI區(qū)域）葱椭，然后用IMC分析這些選擇的區(qū)域(每個患者7-13個，取決于可見TLS的數(shù)量)叉橱。經過單細胞分割，共鑒定出222,318個腫瘤細胞者蠕、104,767個免疫細胞和140,999個CAFs窃祝，以及29,635個內皮細胞和55,402個其他細胞。在IMC數(shù)據集中發(fā)現(xiàn)了大多數(shù)scRNA序列定義的CAF亞型踱侣，通過IMC驗證了上述的CAF分類系統(tǒng)粪小，且每種類型僅2-5個marker大磺。如果要區(qū)分周細胞，還需增加3個marker探膊。
4杠愧、鄰域分析
鄰域分析顯示，iCAFs與vCAFs和內皮細胞都相鄰逞壁。在CAF類型中流济，只有CD10/CD73 tCAFs和ifnCAFs在鄰域分析中與腫瘤細胞表現(xiàn)出積極的相互作用，表明iCAFs與腫瘤接近腌闯。
總結
這項研究得出了以下結論：通過IMC绳瘟，不僅展示了各種癌癥相關CAF類型在乳腺腫瘤中的空間分布，還進一步驗證了基于單細胞scRNA-seq的CAF分類系統(tǒng)的有效性姿骏。
【參考文獻】Cords L, Tietscher S, Anzeneder T, Langwieder C, Rees M, de Souza N, Bodenmiller B. Cancer-associated fibroblast classification in single-cell and spatial proteomics data. Nat Commun. 2023 Jul 18;14(1):4294. doi: 10.1038/s41467-023-39762-1. PMID: 37463917; PMCID: PMC10354071.
