研究人员使用蛋白质组学和基因组学方法来梳理肺腺癌患者的肿瘤内异质性模式，这些模式与生存相关。
众所周知，肺腺癌是异质性的，而肿瘤内的异质性被认为是导致治疗失败和耐药的原因，但其空间分布仍有待进一步了解。来自Dana-Farber癌症研究所和其他地方的研究人员利用多区域质谱、单细胞拷贝数测序和循环免疫荧光检测了肺腺癌的肿瘤内异质性。正如他们报告的那样在杂志中细胞基因组学周三他们发现了两种截然不同的空间模式，他们称之为集群或随机地理多样化。进一步的分析将随机的地理多样化模式与细胞粘附性下降以及存活率下降联系起来。
Dana-Farber的资深作者Franziska Michor及其同事在他们的论文中写道:“我们已经提出了一个全面的数据集，说明了单个组织切片中数十个区域的肿瘤内蛋白质组学空间异质性的程度，描述了肿瘤浸润免疫细胞的空间模式，并阐明了肺腺癌中单个肿瘤细胞的空间肿瘤内基因组异质性。”
在他们的分析中，研究人员对95例患者的发现队列中的冷冻肿瘤组织样本中数千个感兴趣的区域进行了多区域MALDI-TOF分析，随后是52例患者的验证队列，其中约1000个感兴趣的区域被检查。
基于此，他们使用一种专注于分子特征和地理位置之间关联的新分析方法，检查了蛋白质组学空间中样本的地理多样性。这将样本置于聚集或随机的地理多样化模式中。在该队列中，随机地理分布的肿瘤与死亡风险增加进一步相关。
这种关联在验证队列中进一步得到证实。
通过对来自发现队列的53个肿瘤的额外批量rna测序，研究人员发现了某些在不同地理多样化队列中不那么活跃的转录程序。例如，在随机的地理多样化样本中，细胞-细胞粘附相关途径如钙粘蛋白结合、跨膜转运和细胞外基质基因的表达减少。降低这些程序的表达可能导致细胞-细胞粘附性降低，促进细胞迁移和入侵，并可能导致随机的地理多样化模式。
与此同时，研究人员还对来自12名患者的FFPE肿瘤样本的1000多万个细胞进行了循环免疫荧光检测，以检测肿瘤的细胞组成。虽然他们发现蛋白质组衍生的地理多样化与免疫浸润地理多样化之间没有相关性，但研究人员注意到聚集性地理多样化肿瘤总体上具有更高的肿瘤细胞含量。研究人员说，这可能源于细胞活力下降导致肿瘤细胞密度升高。
他们还对来自发现队列的7名患者的冷冻肿瘤组织样本的不同区域分离出的近2000个细胞进行了单细胞分析。一些肿瘤的聚类分析发现，来自同一区域的单细胞倾向于聚集在一起，具有共同的祖先谱系，反映了聚集性的地理多样化模式，而来自其他肿瘤的细胞则没有这种聚类，反映了随机的地理多样化模式。这表明这两种空间模式都可以通过蛋白质组学和基因组分析来检测。
研究结果表明，“更高阶的肿瘤结构特征，如空间”肿瘤内异质性，也可以用作癌症生物标志物。他们补充说:“这一策略将为组织切片中预后生物标志物的未来发展提供新的见解。”