文章標題：Patient-derived organoids for personalized gallbladder cancer modelling and drug screening
發布期刊：Clinicaland Translational Medicine（CTM）
影響因子：IF 11.492
提供服務： 單細胞測序技術由上海伯豪生物技術提供。
簡介：
近日，信號轉導國際合作實驗室聯合肝癌信號調控與靶向治療教育部重點實驗室及上海市肝膽腫瘤生物學重點實驗室、第二軍醫大學東方肝膽外科醫院的通訊付靜老師等研究團隊在 Clinicaland Translational Medicine（CTM）上發表了名為“Patient-derived organoids for personalized gallbladder cancer modelling and drug screening”的研究文章以探索膽囊腫瘤分子發病機制和發現個性化藥物的有用平臺。
膽囊癌（GBC）是常見的膽道癌類型，并被列為第六大常見的胃腸道惡性腫瘤。GBC 的發病率在世界范圍內顯示出區域差異，在發達國家并不常見，但在發展中國家的某些特定地理區域很常見。GBC 的總體預后非常差。手術切除是特有可以治愈局限性 GBC 患者的方法，但復發率可高達 65%。輔助治療策略，包括化療、放療或聯合治療，用于改善晚期 GBC 患者的預后。然而，在許多患有這種高度異質性腫瘤的患者中，治療反應并不令人滿意。迫切需要開發更加個性化和靶向的療法。開發新療法的主要障礙之一是缺乏適當的模型來準確概括人類癌癥的組織學復雜性和遺傳異質性。
由于手術標本中可用的材料有限，膽囊腫瘤模型通常難以生成。為了全面模擬膽囊腫瘤的全臨床范圍，研究人員從 41 名未經治療的 GBC 患者和 5 名未經治療的 GBA 患者中收集了手術切除的腫瘤組織。開發了膽囊腫瘤的 3D 培養方案，成功建立了 5 個 GBC 類器官系和 2 個 GBA 類器官。
為了驗證類器官培養物在腫瘤內異質性的可重復性，研究人員使用三個樣品生成了基于液滴的單細胞 RNA 測序（sc-RNA seq）譜：GBA- 2 組織（GBA-2_T），GBC- 4 組織（GBC-4_T）和匹配的 GBC- 4 類器官（GBC-4_O）。經過質量控制和雙層去除，研究人員總共獲得了 7124 個單細胞。在基因表達歸一化之后，研究人員采用 UMAP 方法來降低維度。這些細胞被分配到七個主要的不同細胞類型簇。
GBA-2_T 和 GBC-4_T 由不同的細胞型簇組成，而匹配的 GBC-4_O 主要由上皮細胞組成。研究人員進一步關注了樣本內和樣本之間上皮細胞群的異質性，上皮細胞共包括六個主要亞群。
研究人員進一步進行了差異基因分析，以表征六個上皮亞群。由良性特征標記，亞簇 1 和 2 同樣過度表達代謝相關基因和腫瘤抑制因子（KLF6，EGR1，GC，FAM46A，ZFP36，BTG2 等）。值得注意的是，GBC‐4 組織及其相應的類器官在亞群 0，3 和 4 中具有相似的 DEGs。亞群 0 過度表達粘附和遷移相關基因（CEACAM5、CEACAM6、CXCL5、GPRC5A、LAMB3 等）。亞簇 3 過表達增殖相關基因（MKI67，STMN1，PCNA，UBE2C 和 CENPF）。亞簇 4 過表達的上皮 - 間充質過渡（EMT）相關基因（LCN2，S100A4，S100A10，S100P 和 TAGLN2）。亞群 5 明顯來自腫瘤組織，過度表達粘液分泌相關基因（CXCL17，TFF3，MUC5AC，SPINK4 和 MSMB 等）。
通過推斷大規模染色體 CNV，上皮細胞和良性 GBA- 2 細胞中存在多種染色體畸變譜，推斷 CNV 要低得多。
根據 INFERCNV 分析，推斷出的 CNV 在 GBC- 4 組織的上皮細胞和匹配的類器官之間高度一致。綜上所述，這些數據表明 GBC 衍生的類器官可以在單細胞分辨率下概括其衍生組織的轉錄特征和異質性。
參考文獻：
