纽约- MD安德森癌症中心的研究人员领导的一个团队已经分析了正常乳腺组织中单个细胞的表达特征和空间组织，提供了细胞类型和表达状态的基线，预计将为未来的癌症研究提供信息。
周二，在为美国癌症研究协会虚拟年会做的一场在线演讲中，与MD Anderson的Nicholas Navin和Andrew Futreal一起从事遗传学研究的研究生Tapsi Kumar解释说:“绘制出正常细胞参考的样子是非常必要的。”
与MD Anderson和UC Irvine的合作者一起，研究人员关注了19名接受乳房切除术或缩小乳房成形术的女性的35个乳房样本。Kumar解释说，根据快速分离和分析协议，他们对约16万个单个乳腺基质细胞进行了基于微液滴的10x基因组单细胞RNA测序，并对超过89300个细胞进行了单核测序。
“单细胞基因组学可以让我们研究每个细胞中活跃的基因，让我们了解器官中存在什么细胞，它们处于什么状态，以及它们的功能是什么，”库马尔说。他指出，乳腺组织可以随着个人的年龄、月经或怀孕周期，以及癌症等疾病的出现而变化。
她指出，在过去，基于组织学的分析突出了乳腺组织中的10种主要细胞类型，尽管这些分类并不包括乳腺中的全部细胞和细胞状态。
通过单细胞转录组，研究小组看到了与大约12种主要和次要非脂肪乳腺细胞类型对应的表达簇。这些细胞包括成纤维细胞和上皮细胞——被认为是病理正常乳腺组织中最丰富的细胞类型——以及多种免疫细胞类型，如T细胞、B细胞、巨噬细胞和自然杀伤细胞。
Kumar指出，单个细胞的转录组还指出了以前未被重视的细胞类型标记和基于表达的细胞状态的存在，过去没有描述。例如，现有的单细胞表达数据揭示了与几个成纤维细胞群体相对应的基因签名——成纤维细胞是一种表达胶原蛋白的结缔细胞，当乳腺癌发生时，它可以与迅速生长的肿瘤结合。
她解释说，这种细胞状态可能来自不同分化阶段的细胞，也可能来自同一细胞类型的细胞，这些细胞在乳腺中有不同的行为或作用，这取决于它们更广泛的位置和相互作用。
在以脂肪细胞为中心的分析中，研究人员将重点放在了四名接受缩小乳房成形术的女性和六名接受乳房切除手术的参与者的样本上，确定了至少两种不同的脂肪细胞状态和其他的肥大细胞，这些细胞在最初的单细胞RNA-seq实验中没有被检测到。
库马尔解释说，由于大脂肪细胞脂肪细胞引起的技术问题，这些细胞被单核分析分开，这产生了较低的基因的整体覆盖率。
她在AACR的演讲中指出:“当我们得到组织并将其分离时，脂肪细胞就像一层脂肪，我们最终需要移除。”“因为这些是大细胞，它们会堵塞我们的机器。”
该团队还能够通过使用细胞类型特异性标记、基于条形码的空间转录组映射和其他方法，根据它们在乳腺中的位置，观察血管、免疫和其他细胞类型之间的微妙表达差异。
库马尔指出，尽管目前的分析主要集中在手术后几个小时内处理的病理正常样本，但确定的细胞动力学可能为未来对一系列正常到癌变乳腺组织的研究提供信息。
她说:“我们正试图了解这些细胞是怎样的，以及当没有任何肿瘤细胞存在时，它们在正常的生态系统中是如何表现的。”“这有助于研究在肿瘤细胞存在的情况下，这些细胞是如何转化的，以及整个微环境是如何帮助肿瘤进展的。”
这项工作是通过进化的视角关注癌症基因组学的一个会议的一部分，从正常组织特征到肿瘤和转移，旨在指导未来对正常乳腺生物学和乳腺癌发展时发生改变的过程的研究。
它补充了Navin和他的同事过去用来研究乳腺癌等各种疾病的单细胞测序策略进化,变异率,或者subtype-related拷贝数的资料对潜在的治疗耐药性机制。
Kumar、Navin和他们的合著者在在线会议报告的摘要中写道:“乳腺细胞图谱数据为研究界了解乳腺癌等疾病中正常细胞类型是如何被重新编程的提供了宝贵的正常参考。”