综合分子和空间分析揭示了原位和侵袭性肢端黑色素瘤的进化动力学和肿

作者，Evil Genius

国庆真的快，今天已经五号了，马上国庆就结束了。

不知道大家玩的怎么样，不过差不多该收心了，有机会大家来黑神话・山西转转。

赶紧抢票了，又要奔向诗和远方。

今日参考文献

知识积累

• 肢端黑色素瘤(AM)起源于手掌、脚底和指甲的黑色素细胞，是亚洲人黑色素瘤的主要亚型。AM通常诊断为晚期，经常发生转移，预后不佳。早期发现和预防AM可显著改善患者预后。
• 原位AM (AMis)是一种早期肿瘤，表现为局限于上皮层的非典型黑色素细胞，呈放射状生长模式。
• 一小部分AMis会垂直侵入真皮层，称为垂直侵入。这一临床观察表明垂直入侵的进化瓶颈可能需要额外的基因改变。在此阶段之后，肿瘤细胞转变为侵袭性AM (iAM)，并继续其进展和扩张，称为区域扩张。
• 免疫治疗的最新进展强调了肿瘤微环境(TME)在肿瘤进展中的重要作用。然而，TME成分如何促进AM侵袭仍是未知的。
• 对全外显子组测序(WES)、基于激光捕获显微解剖(LCM)的多区域测序、bulk RNA测序(RNA-seq)、单细胞RNA测序(scRNA-seq)、空间转录组测序、co-detection-by-indexing(CODEX)和免疫组织化学(IHC)等6个组学数据集进行综合分析，发现了入侵预测因子，描绘进化动力学。

分析结果1、队列的基因组图谱

• WES的平均覆盖度为313X，肿瘤突变负荷。

  
  

结果2、AMis和iAM的基因组比较确定了入侵首选驱动因素

• AMis和iAM中均没有单个突变显著富集。
• 基因组合筛选发现，iAM样本中四个驱动基因(NRAS、KRAS、NF1或KIT)的突变频率显著较高。诱导热点突变(包括NRAS^Q61K、NRAS^Q61R、KRAS^G12D和KIT^L576P)和敲除NF1可独立增强AM细胞系的侵袭。
• 亚克隆突变的百分比，即某一肿瘤中不为所有肿瘤细胞共有的突变，可以评估肿瘤内异质性(ITH)的程度。
• iAM样本的亚克隆突变比例高于AMis样本，这表明高水平的ITH与侵袭性有关。
• 高度的基因组不稳定性可能加速肿瘤的发生，并有助于获得AMis的侵袭首选驱动因素之一。

• 驱动突变、基因组不稳定和TME改变共同导致AM侵袭。

  
  

结果3、同步AMis-iAM揭示了垂直入侵的早期单克隆seeding模式

• 在垂直入侵之前，已经获得了入侵驱动因子，它们在AM入侵中的驱动作用。
• 基因组不稳定性和ITH有助于AM入侵。

• 两种不同的区域扩张进化模式:(1)CE，其中侵袭性肿瘤保持克隆;(2)亚克隆多样化(SD)，其中肿瘤获得不同的亚克隆

  
  

结果4、综合分析确定了三种分子亚型

• 三种分子亚型表现出不同的TME组成

• 三个分子亚型中观察到一致的TME表型。C1亚型免疫浸润和促肿瘤细胞因子水平最低，为低免疫。C2亚型B细胞丰度最高，T细胞毒性相对较高，被称为“免疫活化型”。C3亚型显示最高水平的免疫浸润、肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)和EMT。TAM浸润可能促进C3亚型的肿瘤EMT和基因组不稳定性，导致预后不良。

  
  

结果5、scRNA-seq显示APOE⁺ /CD163⁺巨噬细胞亚群

• 在单细胞水平上探究肿瘤和TME的异质性

  
  

结果6、空间转录组学分析证实了APOE+ /CD163+ TAM与EMT肿瘤细胞之间的直接接触和密切相互作用

多重空间蛋白质组学验证了APOE+ /CD163+ TAM与EMT肿瘤细胞之间的相互作用

• APOE+ /CD163+ TAM可能通过IGF1-IGF1R相互作用促进肿瘤细胞的EMT。
• 体外实验表明，APOE+ CD163+ TAM通过IGF1-IGF1R相互作用促进肿瘤EMT。

• APOE+ CD163+ 是AM不良预后的生物标志物

  
  
  

生活很好，有你更好，最后看一下怎么单细胞定义的。