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前列腺癌是復雜且多見的泌尿系統(tǒng)腫瘤，腫瘤細胞、免疫細胞及相關(guān)基質(zhì)細胞等多種細胞類型共同組成了復雜的“前列腺癌生態(tài)系統(tǒng)”。腫瘤細胞之間以及腫瘤細胞與微環(huán)境細胞之間存在大量的相互作用，賦予了腫瘤細胞廣泛的非遺傳異質(zhì)性與可塑性，在腫瘤發(fā)生過程的同時，由于普遍存在基因組不穩(wěn)定性，逐漸積累了大量的遺傳變異，攜帶該遺傳變異的腫瘤亞克隆在不斷演化的過程中獲得了新的適應(yīng)性變化，但腫瘤的亞克隆演化與腫瘤細胞轉(zhuǎn)錄態(tài)可塑性之間的關(guān)聯(lián)尚不十分清楚。

中國科學院北京基因組研究所（國家生物信息中心）慈維敏團隊、北京大學第三醫(yī)院賀慧穎團隊，以及北京大學第一醫(yī)院周利群、李學松團隊合作，利用單細胞轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)，發(fā)現(xiàn)在腫瘤的進化過程中不同的腫瘤亞克隆獲得了各自主導性的轉(zhuǎn)錄亞型，且這些亞型表現(xiàn)出不同的細胞分化狀態(tài)。此外，亞型及亞克隆內(nèi)部分別存在相互作用，且二者與腫瘤生態(tài)系統(tǒng)中的其他基質(zhì)細胞或免疫細胞之間存在密切聯(lián)系。這些轉(zhuǎn)錄水平上的異質(zhì)性和腫瘤生態(tài)系統(tǒng)的多樣性與患者的預后相關(guān)。相關(guān)研究成果以Single-cell RNA-seq reveals a developmental hierarchy super-imposed over subclonal evolution in the cellular ecosystem of prostate cancer為題，發(fā)表在Advanced Science上。

　　該研究通過單細胞轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)，對14例未經(jīng)治療的晚期前列腺癌患者的腫瘤異質(zhì)性進行了描述，研究者通過inferCNV在所有患者中鑒定了腫瘤亞克隆，通過對腫瘤細胞進行無監(jiān)督聚類鑒定出不同分化狀態(tài)的四種轉(zhuǎn)錄亞型——EMT樣（亞型0）、腔上皮A樣細胞（亞型1）、腔上皮B/C樣細胞（亞型2）和基底樣細胞（亞型3）。每位患者均含有不同比例的上述4種腫瘤轉(zhuǎn)錄亞型。

研究發(fā)現(xiàn)，不同的腫瘤亞克隆具有各自主導性的轉(zhuǎn)錄亞型。這表明在腫瘤亞克隆進化過程中逐漸發(fā)生歧化，產(chǎn)生了適應(yīng)性的、具有各自特征的轉(zhuǎn)錄態(tài)。另外，含有高比例腫瘤轉(zhuǎn)錄亞型0的亞克隆在腫瘤細胞內(nèi)和與其他細胞群之間的通訊強度較弱，這提示缺少細胞-細胞間信息交互后，腫瘤細胞獲得了間質(zhì)表型以適應(yīng)不斷變化的微環(huán)境。研究整合TCGA大樣本隊列分析發(fā)現(xiàn)，腫瘤細胞轉(zhuǎn)錄態(tài)和腫瘤生態(tài)系統(tǒng)多樣性都與腫瘤預后相關(guān)。結(jié)果表明，單細胞轉(zhuǎn)錄組測序可用于深度描述腫瘤細胞異質(zhì)性，并或?qū)�個性化治療產(chǎn)生重要影響。

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