Nature：重慶大學(xué)印明柱團(tuán)隊(duì)繪制迄今最大規(guī)模泛癌種脈管系統(tǒng)單細(xì)胞圖譜，揭示腫瘤血管生成的復(fù)雜過程

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來源：生物世界

2024-07-11

研究構(gòu)建了迄今最大規(guī)模的泛癌種脈管系統(tǒng)全息細(xì)胞圖譜，涵蓋了來自372名捐贈(zèng)者的約20萬個(gè)細(xì)胞，代表了31種癌癥類型。這項(xiàng)研究為充分理解腫瘤血管生成的復(fù)雜過程提供了全景視角，同時(shí)為臨床提升抗血管生成療效提供了科學(xué)方案。

腫瘤血管生成是癌癥的一個(gè)關(guān)鍵特征，它被誘導(dǎo)以幫助腫瘤獲得維持生長所需的營養(yǎng)和氧氣。血管生成可發(fā)生在腫瘤進(jìn)展的任何階段，并表現(xiàn)為從現(xiàn)有血管網(wǎng)絡(luò)形成新的血管。與正常血管相比，腫瘤血管顯示出通透性增加、形態(tài)不規(guī)則和組織不良。

內(nèi)皮細(xì)胞（EC）和壁細(xì)胞（MC）是直接參與腫瘤血管生成的主要血管成分。內(nèi)皮細(xì)胞亞群具有相當(dāng)大的異質(zhì)性，包含不同的血管類型和器官特異性特征。內(nèi)皮細(xì)胞的可塑性使其成為抗血管生成療法（AAT）的靶點(diǎn)，通過阻斷血管生成信號(hào)來實(shí)現(xiàn)腫瘤血管正?；?。在臨床前研究中，將AAT與腫瘤免疫療法相結(jié)合已顯示出更強(qiáng)大的抗腫瘤效果。

2024年7月10日，重慶大學(xué)/重慶大學(xué)附屬三峽醫(yī)院印明柱教授團(tuán)隊(duì)在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊 Nature 上發(fā)表了題為：Tumour vasculature at single-cell resolution 的研究論文。

該研究構(gòu)建了迄今最大規(guī)模的泛癌種脈管系統(tǒng)全息細(xì)胞圖譜，涵蓋了來自372名捐贈(zèng)者的約20萬個(gè)細(xì)胞，代表了31種癌癥類型。這項(xiàng)研究為充分理解腫瘤血管生成的復(fù)雜過程提供了全景視角，同時(shí)為臨床提升抗血管生成療效提供了科學(xué)方案。

Tumour vasculature at single-cell resolution 研究論文

腫瘤可通過血液供應(yīng)獲取其進(jìn)展和轉(zhuǎn)移所需的營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣。誘導(dǎo)血管生成涉及已建立的血管床萌芽，并使其成熟為有組織的網(wǎng)絡(luò)。

在這項(xiàng)最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)生成了一個(gè)單細(xì)胞分辨率的腫瘤脈管系統(tǒng)全息細(xì)胞圖譜，涵蓋了來自372名捐贈(zèng)者的約20萬個(gè)細(xì)胞，代表了31種癌癥類型。軌跡推斷表明，腫瘤血管生成始于靜脈內(nèi)皮細(xì)胞，并向動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞延伸。隨著新生血管的延長（通過血管生成階段 SI、SII 和 SIII），SI 階段的 APLN⁺尖端細(xì)胞（APLN⁺ Tip^SI）發(fā)展為具有增強(qiáng)的 Notch 信號(hào)的 Tip^SIII 細(xì)胞。同時(shí)，跟隨尖端細(xì)胞（Tip cell）的柄細(xì)胞（Stalk cell）從高趨化因子表達(dá)轉(zhuǎn)變?yōu)?TEK（也稱為 Tie2）表達(dá)升高。此外，APLN⁺ Tip^SI 細(xì)胞不僅與疾病進(jìn)展和不良預(yù)后相關(guān)，而且有望用于預(yù)測對(duì) anti-VEGF 治療的反應(yīng)。

淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞表現(xiàn)出兩種不同的分化譜系：一種負(fù)責(zé)淋巴管生成，另一種參與抗原呈遞。在周細(xì)胞中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激與促血管生成的 BASP1⁺基質(zhì)產(chǎn)生周細(xì)胞相關(guān)。此外，細(xì)胞間通訊分析表明，新生血管內(nèi)皮細(xì)胞可以塑造有利于血管生成的免疫抑制微環(huán)境。

血管細(xì)胞、淋巴管細(xì)胞以及壁細(xì)胞的演進(jìn)特征和關(guān)鍵調(diào)控機(jī)制