肺癌是最常見的癌癥恬口，相關(guān)的數(shù)據(jù)和文章比比皆是，想要在肺癌方向做出創(chuàng)新性真的是不容易沼侣。今天介紹的這篇文章利用肺癌單細(xì)胞數(shù)據(jù)祖能，結(jié)合時(shí)下熱門的m6A和外泌體相關(guān)基因進(jìn)行挖掘，加上簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證就把故事講通了蛾洛。整篇文章并沒(méi)有進(jìn)行m6A和外泌體相關(guān)測(cè)序和分析养铸，僅僅是單細(xì)胞公共數(shù)據(jù)的分析就把創(chuàng)新性拉滿了，這是如何做到的呢轧膘？

【文章標(biāo)題】m6A 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(shí)間】2023年6月

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

閃光點(diǎn)

利用單細(xì)胞數(shù)據(jù)進(jìn)行m6A和外泌體相關(guān)基因挖掘钞螟，構(gòu)建了原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性肺腺癌的全局單細(xì)胞景觀。

首次提出了惡性細(xì)胞亞克隆通過(guò)外泌體將IGF2BP2傳遞至微環(huán)境內(nèi)皮細(xì)胞的新機(jī)制谎碍，進(jìn)一步推動(dòng)了肺腺癌的轉(zhuǎn)移和血管生成鳞滨。

揭示了m6A修飾讀取蛋白IGF2BP2通過(guò)外泌體傳遞至內(nèi)皮細(xì)胞激活PI3K-Akt信號(hào)通路，為深入理解肺腺癌轉(zhuǎn)移機(jī)制提供了新的視角蟆淀。

原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性LUAD的單細(xì)胞圖譜

在文章中太援，首先通過(guò)免疫熒光的結(jié)果作為分析的基本前提，CD34在轉(zhuǎn)移性LUAD中的表達(dá)高于原發(fā)性LUAD扳碍，而CD34的表達(dá)被用來(lái)表征腫瘤血管生成的病理狀態(tài)提岔。

有了前面的鋪墊，文章從GSE131907公共數(shù)據(jù)集中獲得11個(gè)正常肺組織笋敞、11個(gè)原發(fā)性LUAD組織和4個(gè)轉(zhuǎn)移性LUAD組織的單細(xì)胞測(cè)序數(shù)據(jù)碱蒙，對(duì)原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性LUAD的單細(xì)胞景觀進(jìn)行了分析和描述。結(jié)果顯示夯巷，在轉(zhuǎn)移性LUAD組織中觀察到腫瘤細(xì)胞豐度急劇增加赛惩。

轉(zhuǎn)移性LUAD的腫瘤細(xì)胞進(jìn)化軌跡

腫瘤細(xì)胞的克隆進(jìn)化過(guò)程往往是腫瘤發(fā)展的關(guān)鍵。文章為了探索轉(zhuǎn)移性LUAD細(xì)胞的克隆進(jìn)化軌跡趁餐，首先對(duì)LUAD細(xì)胞進(jìn)行了再分亞群喷兼，并用高表達(dá)基因命名亞群。分完亞群就到了關(guān)鍵的地方后雷，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)性腫瘤季惯。并用免疫熒光結(jié)果證明了吠各，IGF2BP2在CD34高表達(dá)LUAD腫瘤中的表達(dá)明顯高于CD34低表達(dá)的LUAD腫瘤，揭示了IGF2BP2與血管生成之間的密切關(guān)系勉抓。

接著對(duì)LUAD細(xì)胞進(jìn)行擬時(shí)分析贾漏，與擬時(shí)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(hào)分泌相關(guān)通路藕筋。這里也為后續(xù)外泌體相關(guān)基因的分析埋下了伏筆纵散。

轉(zhuǎn)移性LUAD的內(nèi)皮細(xì)胞圖譜

腫瘤進(jìn)展的特點(diǎn)是內(nèi)皮細(xì)胞的激活，這反過(guò)來(lái)又促進(jìn)了腫瘤血管生成隐圾。因此伍掀，文章對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行了再分亞群，并用高表達(dá)基因命名亞群暇藏。結(jié)果顯示硕盹，在原發(fā)性LUAD發(fā)展到轉(zhuǎn)移性LUAD的過(guò)程中，En_S100A9叨咖、En_ KRT19和En_IGF2BP2亞群顯著增加瘩例。IGF2BP2在LUAD_IGF2BP2和En_IGF2BP2亞群中同時(shí)表達(dá)，表明這兩個(gè)亞群之間存在相互作用甸各。

富集分析顯示垛贤，這些特定的細(xì)胞亞群表現(xiàn)出重要的生物功能激活，如內(nèi)吞作用趣倾。這和前面LUAD_IGF2BP2亞群的分泌信號(hào)就關(guān)聯(lián)上了聘惦。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

根據(jù)劃痕實(shí)驗(yàn)，si-IGF2BP2顯著降低了A549和NCI-H1299細(xì)胞的遷移儒恋。Transwell實(shí)驗(yàn)表明善绎，si-IGF2BP2顯著抑制了A549和NCI-H1299細(xì)胞的侵襲。HUVECs與si-IGF2BP2轉(zhuǎn)染的A549細(xì)胞共培養(yǎng)后诫尽，表現(xiàn)出分支點(diǎn)和毛細(xì)血管長(zhǎng)度的顯著衰減禀酱，表明LUAD細(xì)胞中IGF2BP2的下調(diào)抑制了血管生成。

構(gòu)建完整機(jī)制

上述結(jié)果說(shuō)明轉(zhuǎn)移性LUAD可能通過(guò)外泌體實(shí)現(xiàn)血管生成牧嫉。為了研究腫瘤微環(huán)境中LUAD細(xì)胞源性外泌體向內(nèi)皮細(xì)胞轉(zhuǎn)移的機(jī)制剂跟，文章構(gòu)建了血管生成特異性綜合調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。順著網(wǎng)絡(luò)逐步驗(yàn)證酣藻，外泌體標(biāo)記基因（CD9曹洽、CD63、TSG01和CD81）在所有LUAD亞群中都高表達(dá)辽剧，證明LUAD細(xì)胞中存在外泌體送淆。

在En_IGF2BP2亞群中，導(dǎo)致LUAD血管生成和轉(zhuǎn)移的PI3K-Akt信號(hào)通路被激活怕轿。那IGF2BP2如何激活PI3K-Akt信號(hào)通路呢偷崩？文章發(fā)現(xiàn)在CD34高表達(dá)的LUAD樣本局灶內(nèi)皮細(xì)胞中辟拷，F(xiàn)LT4表達(dá)水平明顯高于CD34低表達(dá)的LUAD樣本。通過(guò)免疫熒光和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明环凿，在轉(zhuǎn)移性LUAD的克隆進(jìn)化過(guò)程中，IGF2BP2過(guò)表達(dá)的LUAD細(xì)胞亞群將IGF2BP2分散融合到腫瘤微環(huán)境中放吩，并通過(guò)細(xì)胞內(nèi)化被內(nèi)皮細(xì)胞吸收智听，進(jìn)而通過(guò)m6A修飾增強(qiáng)FLT4的RNA穩(wěn)定性，從而激活PI3K-Akt信號(hào)通路渡紫，促進(jìn)血管生成到推，這樣機(jī)制就串起來(lái)了。

基于IGF2BP2的預(yù)后評(píng)分和小分子抑制劑

最后惕澎，文章構(gòu)建了IGF2BP2 -FLT4 -PI3K -Akt信號(hào)通路血管生成的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)莉测，基于關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)基因（包括IGF2BP2、FLT1唧喉、FLT4捣卤、PIK3R3、PIK3CB八孝、PIK3CD）建立了多因素cox回歸模型董朝，該模型在預(yù)測(cè)OS和RFS方面的優(yōu)異性能「甚耍基于IGF2BP2子姜，文章篩選了GDSC和CTRP數(shù)據(jù)庫(kù)共享的三種小分子抑制劑，包括Trametinib楼入，Selumetinib和Dasatinib哥捕。

文章的所有數(shù)據(jù)分析都是基于單細(xì)胞公共數(shù)據(jù)，但創(chuàng)新點(diǎn)就在分出了m6A甲基化reader基因IGF2BP2高表達(dá)的亞群嘉熊，并且通過(guò)外泌體標(biāo)記基因（CD9遥赚、CD63、TSG01和CD81）的高表達(dá)說(shuō)明了LUAD細(xì)胞中存在外泌體阐肤。整篇文章工作量并不大鸽捻，但是每步都是熱點(diǎn)，每步都暗含主線泽腮，最后通過(guò)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)把“LUAD細(xì)胞將外泌體IGF2BP2傳遞到內(nèi)皮細(xì)胞御蒲，激活PI3K-Akt信號(hào)，最終促進(jìn)血管生成”的故事串聯(lián)起來(lái)诊赊。沃林團(tuán)隊(duì)會(huì)不斷給你的科研帶來(lái)新思路厚满！