通過整合基因組分析以鑒定肺腫瘤內(nèi)皮細胞異質(zhì)性和血管生成候選物
大家好,今天要和大家分享的是今年二月份發(fā)表在Cancer Cell (IF:26.602)上的一篇文章,“An Integrated Gene Expression Landscape Profiling Approach to Identify Lung Tumor Endothelial Cell Heterogeneity and Angiogenic Candidates”,作者使用單細胞RNA測序研究了人類和小鼠非小細胞肺癌的腫瘤內(nèi)皮細胞(TEC)表型,探究了不同表型之間的功能以及跨物種的保守性,發(fā)現(xiàn)特定的TEC表型與抗血管生成治療的預(yù)后和反應(yīng)有關(guān),并通過實驗驗證了特定的抗血管生成物與保守的TEC表型關(guān)系。
An Integrated Gene Expression Landscape Profiling Approach to Identify Lung Tumor Endothelial Cell Heterogeneity and Angiogenic Candidates
通過整合基因組分析以鑒定肺腫瘤內(nèi)皮細胞異質(zhì)性和血管生成候選物
一、文章背景
在視網(wǎng)膜血管化模型的血管芽生過程中,內(nèi)皮細胞(EC)的發(fā)育存在異質(zhì)性:tip EC導(dǎo)引血管出芽,而stalks EC的增生則延長了血管。tip EC和stalks EC并非預(yù)先由基因決定,而是可動態(tài)互換的表型。
在患者,物種間和模型間的單細胞水平上腫瘤EC(TEC)的轉(zhuǎn)錄組異質(zhì)性尚未在單項研究中分析進行盤點。
在腫瘤血管生成領(lǐng)域,一些單細胞RNA測序(scRNA-seq)研究匯總了先前已知的TEC表型進行描述,但并沒有研究確定這些亞型與經(jīng)過功能驗證的血管生成候選物之間的關(guān)聯(lián)性。與此同時,有人質(zhì)疑一種腫瘤類型的單個scRNA-seq研究是否足夠去探究確定血管生成候選物,因為在一項研究中,在2種人類結(jié)腸癌異種移植模型中的tip EC表達了不同的標志物。
作者希望克服物種和模型相關(guān)的變異性,使用了scRNA-seq,以及正交多組學(xué)方法進行驗證,以識別患者,腫瘤類型,物種、個體和模型之間的保守表型和標記模型,以探究亞型與血管生成相關(guān)的標志物功能與保守型以及可能存在的預(yù)后相關(guān)性。
二、文章思路
人類肺癌中EC
常用model中EC
保守表型及標志物鑒定&靶標篩選
三、結(jié)果解讀1.人類肺癌中EC表型的單細胞圖譜
作者主要針對人類非小細胞肺癌(NSCLC)進行研究:
對來自1個大細胞癌患者,4個鱗狀細胞癌患者和3例初治腺癌的新鮮分離的人類腫瘤EC(hTEC)和配對(樣本來源患者)的人類腹膜外非腫瘤性肺EC(human pulmonary EC-h(huán)PNEC)進行了分析。
附表1:研究中提供樣本的患者的基線特征
作者對單細胞懸液使用磁性激活細胞分選(MACS) EC(圖1A),并使用10X scRNA-seq。在對檢測到的基因數(shù)量和線粒體讀數(shù)進行質(zhì)量過濾后,評估重復(fù)數(shù)據(jù),并根據(jù)文庫大小對轉(zhuǎn)錄本讀數(shù)進行標準化(STAR方法)。
篩選出測序細胞中的EC(圖S1A和S1B),并使用t-SNE圖對來自8位患者的多達12,323 hTEC和8,929 hPNEC轉(zhuǎn)錄組進行匯總,批處理校正,聚類和可視化(圖1B,1C和S1C)。
附圖1A:t-SNE聚類后的亞群注釋
附圖1B:t-SNE圖中的內(nèi)皮細胞
圖1B:hpNEC和hTEC的t-SNE圖
圖1C:整合后的t-SNE圖(對不同亞群進行顏色注釋)
為了確保批次校正不會刪除相關(guān)的生物學(xué)特征,作者分別分析了每個樣品,發(fā)現(xiàn)在批處理校正后的數(shù)據(jù)中檢測到的聚類與未進行批處理校正所獲得的聚類非常相似。為了評估簇的可重復(fù)性,作者進行了分層聚類和自舉分析(圖S1D)

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