背靠背nature | 空间多组学解析肿瘤演化

背靠背nature|空间多组学解析肿瘤演化

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解析肿瘤空间基因组、表观遗传组以及转录组等信息,并建模推演其演化历程能够帮助更好的肿瘤诊断与治疗,但是这种细致的多组学分析仍然欠缺(1)。

为此,英国 The Institute of Cancer Research Andrea Sottoriva以及Trevor A. Graham等研究人员在30不同病理分期结直肠癌病人,分不同的肿瘤位置,结合良性腺瘤 (adenomas)以及对应正常组织1,370个样本单腺窝(glands,近似于单个肿瘤克隆)同时分析了其基因组 (whole-genome sequencing)染色质开放状态 (ATAC-seq)以及转录组 (RNA-seq)(1, 2)。

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样本来源以及分析流程(1)

研究人员主要发现:1.癌组织常见染色质修饰蛋白编码基因突变,并且这些突变受正向选择;2.癌组织的染色质开放性区域有特征性变化,比如很多发育相关调控位点开放性增加,说明结直肠癌的发生与发育信号有关;3.癌细胞的表型(用转录组来指示)异质与可塑性很强,其演化历史与基因组突变状态只有小部分影响,更多的可能与空间免疫以及营养微环境有关(1, 2)。

背靠背nature|空间多组学解析肿瘤演化

癌组织相对于良性肿瘤其染色质开放区域发生明显变化(1)

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癌细胞转录异质性很强,并且只部分受其演化历史影响(2)

该项工作2022年10月26日背靠背发表在nature(1, 2)。

Comment(s):

严谨细致的 对照 是亮点;另外,充分利用结直肠癌病理特点,用单个腺窝获取 近似单克隆信息 也挺巧妙。

接下来,将免疫细胞在内的 肿瘤微环境信息 纳入分析范围将进一步明晰肿瘤演化历程与机制。

参考文献:

1. T. Heide et al., Nature, in press, doi:10.1038/s41586-022-05202-1.

2. J. Househam et al., Phenotypic plasticity and genetic control in colorectal cancer evolution. Nature, 1–10 (2022).