单细胞多组学交叉分析揭示肾透明细胞癌关键调控程序( 二 ) _健康小知识

此次研究中，联合团队具体采用了4例肾透明细胞癌患者的手术标本进行研究，对患者的肿瘤组织进行了配对的scRNA-seq和scATAC-seq测序，分别获得的38 ， 097和21 ， 272个单细胞。
通过单细胞数据分析，联合团队识别了多种淋巴细胞和髓系细胞亚群联合肾透明细胞癌标志基因CA9和拷贝数变异特征，在两种数据类型中各鉴定出了一个肿瘤细胞群体。
“总的来说，实验获取的单细胞中，免疫细胞是肾透明细胞癌微环境中主要的细胞群体，占比大于70% ，肿瘤细胞只占不到10% ，还有一些正常组织细胞。 ”文甲明介绍。
【单细胞多组学交叉分析揭示肾透明细胞癌关键调控程序】通过设计严格的筛选策略，并结合公开的人类癌症基因组图谱计划数据库（TCAGA-KIRC），科研人员识别了4个肿瘤细胞特异富集且显著和病人更差预后生存相关的转录因子，具体为蛋白HOXC5、VENTX、ISL1和OTP 。
基于scATAC-seq捕获到的染色质开放信息，科研人员进一步识别出了这些转录因子的下游靶基因并构建了其表观调控网络，分析发现，这些转录因子的靶基因显著富集于低氧和细胞增殖信号通路，且包含多个在肿瘤细胞群体中显著高表达的基因FXYD2和CRYAB 。
此外，结合先前的scRNA-seq数据，科研人员发现这些靶基因特异性地富集于肿瘤细胞群体。
发现肾透明细胞癌潜在治疗靶点
为进一步调查这些调控因子对肿瘤细胞的影响，科研人员分别在肾细胞癌细胞系和异种移植小鼠肿瘤模型中分别敲低这几个转录因子，即下调转录因子表达水平后发现能够显著抑制肿瘤细胞的生长。
“我们将人源肿瘤细胞系注射到免疫缺陷小鼠的皮下后产生肿瘤，即为异种移植小鼠肿瘤模型，以模拟肿瘤细胞在体内的生长能力。 ”文甲明解释说。
同时，结合国际公开的小分子化合物扰动数据库LINCS10 ，科研人员筛选出了2个已被美国食品药品监督管理局（FDA）批准用于疾病治疗的药物进行对照试验。
科研人员分别在两个鉴定出的肾细胞癌细胞系培养过程中，将筛选出来的药物按提前摸索好的浓度加入到细胞培养基中，作为药物处理组，同时在对照组中向培养基中加入与药物处理组等量体积二甲基亚枫，药物处理两天后，收集药物处理组和对照组细胞，检测HOXC5、ISL1和VENTX的转录水平。
经检测发现，药物处理组的HOXC5 ， ISL1和VENTX的转录水平明显低于对照组。基于此，科研人员将敲低了转录因子的肾细胞癌细胞系和对照组的肾细胞癌细胞系，同时以同样数量注射到免疫缺陷小鼠皮下，一段时间后，敲低转录因子组的皮下肿瘤明显小于对照组小鼠。科研人员即认为敲低转录因子能明显抑制肾细胞系细胞在体内的生长能力。
采访人员了解到，科研人员对经药物处理组、对照组的肾细胞癌细胞，检测细胞增殖能力，发现药物处理组与对照组相比，肾细胞癌细胞体外增殖速度明显减慢。
此外，科研人员刻画了对各个免疫细胞亚群的转录程序和表观特征，并在肿瘤细胞和免疫细胞亚群间识别出了多对具有潜在临床意义的配体-受体互作对。
“本次研究描绘了肾透明细胞癌的单细胞转录组和表观基因组图谱，识别了肿瘤细胞特异的基因转录和表观调控程序，可为设计更有效的治疗策略提供新的线索。 ”文甲明表示。

单细胞多组学交叉分析 揭示肾透明细胞癌关键调控程序( 二 )

单细胞多组学交叉分析揭示肾透明细胞癌关键调控程序( 二 )