Trends in Cancer | 单细胞转录组评论：癌细胞状态的可塑性和克隆性（一区：IF=8.884）

编译：不二，编辑：十九、江舜尧。

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美国纽约大学医学院计算医学研究所Itai Yanai等人于2019年10月14日在顶级期刊Trends in Cancer发表题目为《Plasticity and Clonality of Cancer Cell States》的文章，该研究为了解癌细胞如何形成免疫逃逸、耐药性、侵袭和转移提供了重要价值。

文章摘要  

肿瘤内异质性在遗传变异和表型（如耐药性）方面进行了广泛的研究，但直到最近的单细胞RNA-seq才开始揭示肿瘤内显著的转录多样性。最近，Neftel等人对胶质母细胞瘤的研究，解析出新兴的癌细胞状态并验证其可塑性。

在最近的一项研究中，Neftel和他的同事利用scRNA-seq来描述胶质母细胞瘤的特征，通过研究28个成人和儿童患者样本中的24131个细胞来扩展先前的工作。将癌细胞状态与生理性中枢神经系统发育在转录水平进行比较，他们发现癌细胞状态各有一个正常对应物，并据此命名：星形细胞样（AC样）、少突胶质细胞样祖细胞样（OPC样）、神经前体样（NPC样）和间充质样（MES样）。

目前尚不清楚肿瘤内转录异质性在多大程度上是由遗传差异决定的，在多大程度上是可塑性的。研究表明，胶质母细胞瘤细胞可以可逆地过渡到干细胞样状态。随后的研究表明，在胶质母细胞瘤的几种体内模型中具有可塑性。研究中分析的肿瘤都不是完全由单个细胞状态组成的，这表明转录异质性的适应性作用。然而，有趣的是，细胞状态的比例在不同的患者之间有很大的差异，并且与癌症基因组图谱（TCGA）定义的亚型相关。例如，前神经亚型患者有两种主要的细胞状态（NPC样和OPC样），其他三种亚型的细胞状态较小。

新出现的癌细胞状态的概念进一步加深了科研人员对肿瘤结构和动力学的理解，但这些状态的起源和适应性后果都需要进一步研究（图1）。细胞状态可能是通过外在和内在过程的结合来实现的。微环境中的异质性可能导致特定转录程序的激活，例如缺氧区导致低氧细胞状态。细胞间的内在差异，根源于遗传或表观遗传的异质性，甚至是随机诱导的，也可能导致癌细胞的变异性。例如，一部分细胞可能进入间充质状态，促进侵袭或药物耐受。在肿瘤的水平上，这些状态可以简单地共存而不需要任何特定的协调或相互作用。肿瘤内异质性是治疗失败和复发的主要原因。癌细胞状态的概念正逐渐成为一种将肿瘤描述为动态系统的方法，并可能产生重大的临床影响。

文中重要图片说明

图1 | 癌细胞状态在肿瘤发生中的可能作用。

（上图）癌细胞内、外异质性的来源。（底部）癌细胞异质性的适应性后果，包括竞争性和合作性。

参考文献：

Neftel, C. et al. (2019) An integrative modelof cellular states, plasticity, and genetics forglioblastoma. Cell 178, 835–849

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