Progreso de la investigación | Cuando el cáncer de mama se encuentra con la tecnología de secuenciación unicelular (Parte 1)
El Cáncer de Mama es el tumor maligno más frecuente en la mujer y la principal causa de muerte por cáncer en la mujer. El cáncer de mama es un tumor maligno que se presenta en el tejido epitelial de la mama. Es un tumor altamente heterogéneo. La comprensión profunda de la heterogeneidad intrínseca de su tejido y sus funciones biológicas es un paso importante para analizar el mecanismo de la tumorigénesis. En la actualidad, la tecnología de secuenciación unicelular se ha utilizado ampliamente para analizar la heterogeneidad del tumor del cáncer de mama, el microambiente del tumor, la metástasis y la invasión, y la resistencia al tratamiento. En este número, mostraremos algunos de los resultados de investigación publicados sobre el cáncer de mama mediante secuenciación unicelular y le ayudaremos a comprender la enfermedad a nivel unicelular desde los aspectos de la construcción del atlas unicelular del cáncer de mama, el análisis del microambiente tumoral y y exploración de diversificación y heterogeneidad de tumores La compleja composición celular de la enfermedad y la heterogeneidad del tumor ~
1. Selección de muestras
26 casos de cáncer de mama primario (11 casos de ER, 5 casos). de HER2 y 10 casos de TNBC) se sometieron a secuenciación sc RNA-seq; se realizó secuenciación espacial del transcriptoma en 6 casos de cáncer de mama (2 ER, 4 CITE-seq se realizaron en 4 casos de cáncer de mama (1 luminal, 1 HER2 y 2); TNBC).
2. Subtipos de tumores
ER, HER2 y TNBC.
3. Ideas de investigación
4. Conclusiones principales
Este artículo combina la secuenciación de ARN unicelular y la secuenciación espacial del transcriptoma para construir el método unicelular más completo para el cáncer de mama. y el mapeo espacial y el desarrollo de un método de clasificación de subtipos intrínsecos (Subtipo SC) compatible con sc RNA-seq revelaron heterogeneidad recurrente de células tumorales. El inmunofenotipado mediante CITE-seq proporciona firmas inmunes de alta resolución y descubre nuevas poblaciones de macrófagos PD-L1/PD-L2 asociadas con resultados clínicos. Utilizando características unicelulares, desconvolucionamos una gran cohorte de cáncer de mama y la clasificamos en nueve "ecotipos" que mostraron diversificación con subtipos clínicos, subtipos de subtipo SC y tipos de células de muestras de tumores, y existen diferencias significativas en el pronóstico entre diferentes ecotipos. . Este estudio proporciona un mapa espacial y unicelular completo de la estructura celular del cáncer de mama, que ayudará a comprender la heterogeneidad del tumor y promover el progreso del tratamiento personalizado del cáncer de mama.
1. Selección de muestras
Se analizaron muestras de tumores de 8 pacientes femeninas con cáncer de mama primario y muestras pareadas de sangre, mama y ganglios linfáticos normales mediante tecnología de clasificación por fluorescencia por citometría de flujo (FACS). se usaron células CD45 clasificadas para sc RNA-seq; se usaron 3 tejidos de cáncer de mama adicionales (BC9-11) para sc TCR-seq y 5' sc RNA-seq.
2. Subtipos de tumores
Incluyendo tumores que expresan el receptor de estrógeno (ER), tumores que expresan el receptor de progesterona (PR) y tumores que expresan el receptor 2 del factor de crecimiento epidérmico humano (Her2), y tumores triple negativos (TNBC) que no expresan ninguno de los tres.
3. Ideas de investigación
4. Principales conclusiones
Se utilizó el transcriptoma unicelular para caracterizar ampliamente la heterogeneidad de las células inmunes en diversos tejidos inmunes del cáncer de mama. Se encuentran tipos de células, incluidos monocitos, macrófagos, mastocitos, células T, células B, células dendríticas y neutrófilos. A través de la subdivisión de subpoblaciones, *** identificó 83 grupos de células inmunes diferentes, incluidos 38 grupos de células T, 27 grupos de células del linaje mieloide, 9 grupos de células B y 9 grupos de células asesinas naturales. En relación con el tejido mamario normal, los grupos de células que se encuentran sólo en los tumores contenían 14 grupos de células mieloides y 17 grupos de células T (aproximadamente el doble del número de grupos de células observados en el tejido normal). A través del estudio de las trayectorias de diferenciación de las células T, se descubrió que el estado de las células T ha experimentado cambios continuos, subvirtiendo el concepto clásico anterior de microambiente tumoral formado por estados discretos de menor diferenciación o activación.
El análisis completo de los conjuntos de datos sc RNA-seq y sc TCR-seq en este estudio ayudará a comprender mejor los posibles mecanismos funcionales mediante los cuales las células inmunitarias promueven e inhiben la progresión tumoral.
1. Selección de muestras
Mama normal, tejido precanceroso BRCA1/–, principales subtipos de cáncer de mama (TNBC, ER, HER2, cáncer de mama masculino), tumores pareados y afectación de los ganglios linfáticos ( LN), ***69 muestras de tejido quirúrgico diferentes de 55 pacientes.
2. Subtipos de tumores
ER, HER2 y TNBC.
3. Ideas de investigación
4. Conclusiones principales
Este estudio proporciona el mapa de ARN unicelular del tejido mamario humano más completo hasta la fecha, siempre que los científicos comprendan el marco dentro del cual se contienen los diferentes tipos de células. Además, se estudiaron cuestiones biológicas en múltiples niveles de agrupación según diferentes grupos: por ejemplo, se encontró que la transición premenopáusica a posmenopáusica se asoció con cambios estromales significativos, con una disminución de PDGFRb y genes relacionados con el estroma en los fibroblastos; transición de lesiones precancerosas a tumores La progresión se asocia con una mayor infiltración inmune en portadores de la mutación BRCA1; las células epiteliales tumorales muestran una diversidad similar en diferentes subtipos de cáncer de mama. Las células T de memoria residentes en tejidos (TRM) son evidentes en TNBC y HER2, pero no No evidente; en los tumores ER, el TNBC incluye la mayor población de células CD8, mientras que los tumores ER tienen células T CD8 reducidas, lo que sugiere un patrón diferente de regulación inmune; los tumores ER tienen macrófagos circulantes activos asociados al tumor en comparación con los tumores TNBC y HER2 (TAM); en los tumores del RE, la selección clonal y la migración masiva son causas de metástasis en los ganglios linfáticos, etc. Los resultados de este estudio son muy importantes para comprender los mecanismos del cáncer de mama y cómo las células del entorno circundante promueven la progresión, la propagación y la respuesta al tratamiento del cáncer de mama.
Para muestras muy heterogéneas, como tejido tumoral, la tecnología tradicional de secuenciación de alto rendimiento solo puede proporcionar el nivel de transcripción promedio de todas las células de la muestra, mientras que el transcriptoma unicelular supera las limitaciones de la tecnología tradicional de secuenciación masiva. Como limitación, logra el propósito de investigación de analizar el estado y la función de la expresión genética a nivel de una sola célula. Es especialmente adecuado para analizar diversas composiciones celulares, estudiar funciones celulares complejas, rastrear el desarrollo celular y explorar las interacciones entre células. El artículo mencionado anteriormente utiliza tecnología de secuenciación unicelular para analizar la compleja composición celular del cáncer de mama altamente heterogéneo y explora en profundidad la heterogeneidad del microambiente del tumor y los diferentes significados histológicos, resolviendo así el problema de la heterogeneidad del tumor y proporcionando una base para futuras investigaciones. Investigación que sienta las bases para dilucidar el origen, la metástasis, la diseminación y la resistencia al tratamiento de los tumores.
Referencias
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3. Pal B, Chen Y, Vaillant F, et al. Un atlas de expresión de ARN unicelular de estados normales, preneoplásicos y tumorigénicos en el ser humano. mama[J].? The EMBO Journal, 2021, 40(11): e107333.