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如何进行单细胞乳腺癌研究？

基迪奥生物 · 公众号 · · 2024-11-25 18:01

正文

往期单细胞实体瘤研究前沿文章分享：

本期继续为大家分享2024年单细胞测序在乳腺癌研究中应用的优秀文章，以供参考学习。基迪奥生物单细胞项目经验丰富，可针对不同客户的实际需求和样本情况，定制专属的个性化分析方案和发文策略，专业技术支持服务全程跟进，欢迎有测序意向的老师与我们联系。

案例1

单细胞和空间图谱分析揭示免疫联合放化疗对三阴性乳腺癌治疗响应不同的反应轨迹

英文题目： Single-cell and spatial profiling identify three response trajectories to pembrolizumab and radiation therapy in triple negative breast cancer

发表期刊： Cancer Cell

发表时间： 202401

影响因子： 48.8

研究物种 ：人，小鼠

组学策略： scRNA-seq，空间蛋白

DOI： 10.1016/j.ccell.2023.12.012

该研究结合单细胞转录组测序及蛋白空间原位分析技术，分析了三阴性乳腺癌患者对于免疫/放化疗响应程度不同的内在原因。发现了三种不同的免疫反应途径，包括高免疫浸润的R1亚型、与对治疗无响应患者相似的R2亚型、以及治疗前后均缺乏免疫浸润的无响应NR亚型。这些发现揭示了对治疗响应程度不同的患者群体在免疫治疗过程中的独特免疫轨迹，为精准治疗策略提供了积极的线索。

Fig1 与治疗响应和空间特征相关的细胞群

案例2

单细胞图谱能够绘制成人乳房中稳态细胞的变化

英文题目： A single-cell atlas enables mapping of homeostatic cellular shifts in the adult human breast

发表期刊： Nat Genet

发表时间： 202404

影响因子： 31.7

研究物种： 人

文章组学： scRNA-seq

DOI： 10.1038/s41588-024-01688-9

使用单细胞RNA测序来编译由55名接受过缩小乳房成形术或降低风险乳房切除术的供体组装而成的人类乳腺细胞图谱。从超过800,000个细胞中，我们鉴定了跨越上皮、免疫和基质区室的41个细胞亚簇，不同簇的贡献根据组织的自然史而变化。已知可调节患乳腺癌风险的年龄、胎次和种系突变以不同的方式影响乳房的稳态细胞状态。作者发现来自BRCA1或BRCA2携带者的免疫细胞具有指示潜在免疫耗竭的独特基因表达特征，这已通过免疫组织化学得到验证，表明免疫逃逸机制可以在肿瘤起始的早期就出现在非癌组织中。该图谱作为一个丰富的资源，可用于为早期检测和预防乳腺癌的新方法提供信息。

Fig2 在人乳腺细胞图谱中鉴定的主要细胞群

案例3

表达PD-L1的肿瘤相关巨噬细胞具有免疫刺激作用，与人乳腺癌的良好临床结局相关

英文题目： PD-L1-expressing tumor-associated macrophages are immunostimulatory and associate with good clinical outcome in human breast cancer

发表期刊： Cell Rep Med

发表时间： 202402

影响因子： 11.7

研究物种： 人

文章组学： scRNA-seq

DOI： 10.1016/j.xcrm.2024.101420

除癌细胞外，肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）是人类肿瘤内表达程序性细胞死亡配体1（PD-L1）的主要细胞，PD-L1 ⁺ TAMs通常被认为在TIME中具有免疫抑制作用。该研究使用单细胞转录组学和空间多重免疫荧光分析，表明PD-L1 ⁺ TAMs是成熟的免疫刺激细胞，对T细胞有空间偏好。相比之下PD-L1 ^- TAMs具有免疫抑制性，并且在空间上与癌细胞共定位。单独使用PD-L1 ⁺ TAM的高密度或PD-L1 ⁺ /PD-L1 ^- TAMs的比率与两个独立的乳腺癌患者队列的良好临床结果相关。从机制上讲，PD-L1在单核细胞到巨噬细胞的成熟和分化过程中上调，不需要外部IFN-γ刺激。在功能上，PD-L1 ⁺ TAMs更成熟/激活，并促进CD8 ⁺ T细胞增殖和细胞毒能力。总之，该项研究结果揭示了PD-L1在TIME内的免疫学意义。

Fig3 scRNA-seq揭示人类乳腺肿瘤PD-L1 ^+/hi 与 PD-L1 ^-/lo TAM之间表达谱差异

案例4

突变型p53可保护三阴性乳腺癌在体内免受铁死亡

英文题目： Mutant p53 protects triple-negative breast adenocarcinomas from ferroptosis in vivo

发表期刊： Sci Adv

发表时间： 202402

影响因子： 11.7

研究物种： 小鼠

文章组学： scRNA-seq

DOI： 10.1126/sciadv.adk1835

TP53 基因突变在三阴性乳腺癌（TNBC）中非常普遍，且与肿瘤侵袭性相关。该研究利用TNBC小鼠模型发现，p53的两种热点突变体p53R172H和p53R245W的缺失会触发铁死亡，这是一种新的细胞死亡方式，涉及铁依赖性脂质过氧化。突变型p53能够保护细胞免受铁死亡诱导剂的影响，而铁死亡抑制剂可以逆转突变型p53缺失的效果。进一步的单细胞转录组数据分析显示，突变型p53通过NRF2依赖性途径调节 Mgst3 和 Prdx6 ，这两个基因编码的酶可以解毒脂质过氧化物，从而保护细胞免受铁死亡。这些发现揭示了突变型p53在TNBC中保护细胞免受铁死亡的新机制。

Fig4 对经AAV-Δmut-p53处理的TNBCs进行scRNA-seq分析

案例5

不同的染色质可及性和转录动力学定义了乳腺癌亚型及其谱系

英文题目： Differential chromatin accessibility and transcriptional dynamics define breast cancer subtypes and their lineages

发表期刊： Nat Cancer

发表时间： 202410

影响因子： 23.5

研究物种： 人

文章组学： scRNA-seq，snRNA-seq，snATAC-seq，bulk RNA-seq，ST

DOI： 10.1038/s43018-024-00773-6

乳腺癌（BC）由具有不同起源细胞的不同分子亚型定义，表征亚型特异性肿瘤正常谱系的转录网络尚未建立。该项研究利用多组学技术对37名乳腺癌患者的61个样本进行分析，揭示了乳腺癌亚型与起源细胞之间的基因表达和染色质可及性联系。研究发现，转录因子BHLHE40和KLF5在乳腺癌的亚型特异性中起关键作用，而特定基因如 SOX6 、 KCNQ3 、 FAM155A 和 LRP1B 定义了不同的乳腺癌系谱。此外，基底样乳腺癌中耗尽的CTLA4 CD8 T细胞的富集暗示了免疫功能障碍的可能变化。这些发现强调了单细胞水平上转录和染色质可及性分析在癌症系谱研究中的重要性，并为乳腺癌的分子分类提供了新的见解。

Fig5 研究设计、收集的数据和基因组改变概况

案例6

Midkine是年龄相关变化和乳腺肿瘤发生增加的驱动因素

英文题目： Midkine as a driver of age-related changes and increase in mammary tumorigenesis

发表期刊： Cancer Cell

发表时间： 202411

影响因子： 48.8

研究物种： 大鼠

文章组学：

如何进行单细胞乳腺癌研究？

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