Adv Sci | 膀胱肿瘤内异质性的表观遗传进化关键节点

更新时间:2024-04-07 15:51:28  浏览次数::558

2024年4月6日,武汉大学中南医院王行环教授团队在综合性期刊Advanced Science(中科院一区top,五年IF=16.7)发表题为“Integrative Single Cell Atlas Revealed Intratumoral Heterogeneity Generation from an Adaptive Epigenetic Cell State in Human Bladder Urothelial Carcinoma”的研究成果[1]


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膀胱癌的肿瘤内异质性(ITH)导致了该病对治疗的抵抗以及免疫逃逸,影响临床预后。目前对于促进膀胱癌ITH产生的分子和细胞机制尚不明确。课题组前期在膀胱癌中发现了TM4SF1这个关键的肿瘤标志物[2],在此基础上,发现了一种TM4SF1阳性的癌细胞亚群(TPCS),该亚群是膀胱癌表观遗传进化的关键节点,可引起肿瘤内异质性,从而驱动肿瘤发展。


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通过分析膀胱癌从早期到晚期的细胞表观遗传特征和基因多组学特征,课题组采用与张翼教授团队自主研发的单细胞分裂年龄溯源技术(EpiTrace)[3],追踪了TPCS的发展轨迹:不同的祖细胞产生了低级别非浸润性和高级别浸润性膀胱癌,表观基因组重编程导致了膀胱癌的转录异质性。


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在癌症初期的发展过程中,TPCS起源于上皮间质转化,具有干细胞样的特性并产生肿瘤特异性的适应性免疫逃逸能力,从而能够产生多种不同类型的细胞后代。并且,这些干细胞样的TPCS的普遍存在与膀胱癌的进展和预后不良相关。


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该研究结果表明,膀胱癌细胞在其发展过程中,通过改变其表观遗传特征,而非仅仅是遗传变异,进化出了TPCS这种特殊的细胞亚群以适应外周环境。TPCS能够通过其独特的表观基因组导致肿瘤内异质性,从而促进肿瘤的免疫逃避和化疗抵抗。该论文为武汉大学中南医院泌尿外科/泌尿系统疾病湖北省重点实验室牵头的多中心合作研究,得到了国家自然科学基金、中央高校基本科研基金、湖北省科技厅、武汉大学中南医院的科研经费支持。




参考文献:

[1] Xiao Y, Jin W, Qian K, et al. Integrative Single Cell Atlas Revealed Intratumoral Heterogeneity Generation from an Adaptive Epigenetic Cell State in Human Bladder Urothelial Carcinoma. Adv. Sci. 2024, 2308438. doi: 10.1002/advs.202308438.

[2] Cao R, Wang G, Qian K, et al. TM4SF1 regulates apoptosis, cell cycle and ROS metabolism via the PPARγ-SIRT1 feedback loop in human bladder cancer cells. Cancer Lett. 2018, 414:278-293. doi: 10.1016/j.canlet.2017.11.015.

[3] https://epitrace.readthedocs.io/en/latest/index.html



原文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202308438