單細胞測序在腎透明細胞癌中的應(yīng)用

腎細胞癌（簡稱腎癌）是泌尿系統(tǒng)中惡性度較高的腫瘤，也是最常見的腫瘤之一，是起源于腎實質(zhì)泌尿小管上皮系統(tǒng)的惡性腫瘤，又稱腎腺癌，占腎惡性腫瘤的80%～90%。腎細胞癌常見病理類型為腎透明細胞癌、乳頭狀腎細胞癌（Ⅰ型和Ⅱ型）、腎嫌色細胞癌及Bellini集合管癌等，腎透明細胞癌最常見約占90%。腫瘤微環(huán)境（TME）在腎細胞癌的發(fā)生、病理生理和治療中起著至關(guān)重要的作用。單細胞轉(zhuǎn)錄組技術(shù)廣泛應(yīng)用于腫瘤方向的研究，有助于更深入了解腫瘤發(fā)生、腫瘤進展、腫瘤轉(zhuǎn)移、腫瘤微環(huán)境變化、治療耐藥的關(guān)鍵生物學機制等。

接下來小編為大家分享一下目前腎透明細胞癌單細胞文章的研究思路，為各位老師提供一些新的研究思路。

免疫治療

單細胞測序在腎透明細胞癌中的應(yīng)用案例一：

英文題目：Tumor?and?immune?reprogramming?during?immunotherapy?in?advanced?renal?cell?carcinoma

中文題目：晚期腎細胞癌免疫治療過程中的腫瘤和免疫重編程

期刊：Cancer?Cell

影響因子：26.602

發(fā)表時間：2021

實驗材料：8例晚期腎細胞癌患者，5例ICB治療，3例未治療。

研究內(nèi)容：免疫檢查點封鎖（ICB）可在晚期腎細胞癌（RCC）患者中實現(xiàn)持久的疾病控制，但導(dǎo)致耐藥性的機制尚不清楚。本文描述了轉(zhuǎn)移性腎細胞癌患者ICB暴露前后的腫瘤細胞和免疫細胞的單細胞轉(zhuǎn)錄圖譜。在應(yīng)答者中細胞毒性T細胞亞群高表達共抑制受體和配體分子。巨噬細胞在干擾素豐富的微環(huán)境中轉(zhuǎn)向促炎狀態(tài)并上調(diào)免疫抑制標記物。在腫瘤細胞中，發(fā)現(xiàn)ICB后在血管生成信號和免疫抑制程序上調(diào)方向分化為兩個亞群。原發(fā)和ICB治療的晚期腎細胞癌中，癌細胞亞群的表達特征和免疫逃逸與PBRM1突變和生存率相關(guān)。研究結(jié)果表明，ICB重塑了RCC微環(huán)境并改變了癌癥和免疫細胞群之間的相互作用，這對理解ICB響應(yīng)和抵抗至關(guān)重要。

單細胞測序在腎透明細胞癌中的應(yīng)用案例二：

英文題目：Single?cell?sequencing?links?multiregional?immune?landscapes?and?tissue-resident?T?cells?in?ccRCC?to?tumor?topology?and?therapy?efficacy

中文題目：單細胞測序?qū)CRCC中多區(qū)域免疫圖譜和組織駐留T細胞與腫瘤拓撲結(jié)構(gòu)和免疫治療效果聯(lián)系起來

期刊：Cancer?Cell

影響因子：26.602

發(fā)表時間：2021

實驗材料：6例接受和未接受ICB治療的CCRCC患者癌組織、淋巴結(jié)、癌旁組織和血液PBMC進行scRNA-seq和scTCR-seq。

研究內(nèi)容：腎透明細胞癌（CCRCC）具有高度的免疫浸潤，但免疫異質(zhì)性對CCRCC臨床的結(jié)局的影響尚不完全明確。2例未接受ICB治療和4例接受ICB治療的CCRCC患者的多個腫瘤組織、淋巴結(jié)、癌旁組織和外周血的167283個細胞進行scRNA-seq和TCR-seq?；颊弑旧砗突颊咧g存在異質(zhì)性，ICB響應(yīng)患者中CD8A+組織駐留T細胞富集，抗性患者中腫瘤相關(guān)巨噬細胞（TAMs）富集。TCR軌跡分析表明對ICB響應(yīng)和未響應(yīng)的患者之間有不同的T細胞分化軌跡。在多個獨立隊列研究中，組織駐留T細胞和TAMs的單細胞轉(zhuǎn)錄特征與ICB和靶向治療反應(yīng)相關(guān)。

單細胞測序在腎透明細胞癌中的應(yīng)用案例三：

英文題目：Determinants?of?anti-PD-1?response?and?resistance?in?clear?cell?renal?cell?carcinoma

中文題目：腎透明細胞癌抗PD-1反應(yīng)和耐藥的決定因

期刊：Cancer?Cell

影響因子：26.602

發(fā)表時間：2021

實驗材料：15例CCRCC患者，分為響應(yīng)組和未響應(yīng)組。

研究內(nèi)容：ADAPTeR是一項用15例未接受治療的轉(zhuǎn)移性腎透明細胞癌患者（CCRCC）了解治療反應(yīng)的機制的單抗（抗PD-1）的前瞻性II期研究。基因組分析顯示腫瘤分子特征和反應(yīng)之間沒有相關(guān)性，而CCRCC特異性的人內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒表達與臨床反應(yīng)間接相關(guān)。TCR分析顯示治療前應(yīng)答者擴增的TCR克隆數(shù)量顯著增加表明已存在免疫反應(yīng)。治療后保持高度相似的TCRs簇可以預(yù)測應(yīng)答，這表明持續(xù)的抗原接觸和T細胞存在可能識別相同的抗原。在應(yīng)答者中單抗結(jié)合的CD8+?T細胞擴增并表達GZMK/B。本文數(shù)據(jù)表明單抗驅(qū)動了之前擴增的T細胞克隆的維持和替換，但僅維持與反應(yīng)相關(guān)。本文假設(shè)維持和增強已有反應(yīng)是抗PD-1行動模式的關(guān)鍵因素。

發(fā)生發(fā)展機制

單細胞測序在腎透明細胞癌中的應(yīng)用案例四：

英文題目：Progressive?immune?dysfunction?with?advancing?disease?stage?in?renal?cell?carcinoma

中文題目：腎細胞癌病程進展免疫功能紊亂

期刊：Cancer?Cell

影響因子：26.602

發(fā)表時間：2021

實驗材料：13例患者包括4例早期患者（I和II期）、4例局部晚期（III期）和5例晚期/轉(zhuǎn)移患者（IV期），選取癌旁和癌組織進行scRNA-seq和scTCR-seq。

研究內(nèi)容：在腎透明細胞癌（CCRCC）中，腫瘤免疫微環(huán)境在腫瘤進展和對免疫治療的反應(yīng)中起著至關(guān)重要的作用，免疫細胞的組成和表型狀態(tài)尚不完全明確。對早期、局部晚期和晚期/轉(zhuǎn)移CCRCC患者腫瘤和癌旁組織的164722個細胞進行了scRNA-seq和TCR-seq。終末耗竭CD8+?T細胞在轉(zhuǎn)移階段富集并限制TCR多樣性。疾病晚期髓系腔內(nèi)促炎巨噬細胞減少，抑制性M2樣巨噬細胞增加。在晚期中終末耗竭CD8+?T細胞和M2樣巨噬細胞共現(xiàn)并表達支持T細胞功能紊亂和M2樣細胞極化的配體和受體。免疫功能紊亂與較差的預(yù)后相關(guān)，并在CCRCC中確定了潛在的靶向免疫抑制通路。

免疫微環(huán)境

單細胞測序在腎透明細胞癌中的應(yīng)用案例五：

英文題目：Single-cell?protein?activity?analysis?identifies?recurrence-associated?renal?tumor?macrophages

中文題目：單細胞蛋白活性分析鑒定復(fù)發(fā)相關(guān)的腎腫瘤巨噬細胞

期刊：Cell

影響因子：38.637

發(fā)表時間：2021

實驗材料：11例未經(jīng)治療的CCRCC患者癌組織和癌旁組織

研究內(nèi)容：腎透明細胞癌（CCRCC）是一種異質(zhì)性疾病術(shù)后病程可變。為了建立一個全面的CCRCC腫瘤免疫微環(huán)境（TME）圖譜，對未經(jīng)治療的CCRCC切除的腫瘤和腫瘤鄰近組織的造血和非造血亞群進行scRNA-seq。利用VIPER算法進行單細胞蛋白活性定量，并通過與流式細胞術(shù)的比較來驗證該方法。該分析鑒定了關(guān)鍵的TME亞群以及它們主要的調(diào)控因子和候選細胞-細胞相互作用，揭示了基因表達分析無法檢測的臨床相關(guān)人群。本文發(fā)現(xiàn)一個特征為TREM2/APOE/C1Q上調(diào)的特異巨噬細胞亞群，并通過空間分辨、定量多光譜免疫熒光驗證。在一個大型臨床驗證隊列中，這些標志物在術(shù)后復(fù)發(fā)患者的腫瘤中顯著富集。因此，該研究確定了TREM2/APOE/C1Q陽性巨噬細胞浸潤作為CCRCC復(fù)發(fā)的潛在預(yù)后生物標志物以及一個候選治療靶點。

單細胞測序在腎透明細胞癌中的應(yīng)用案例六：

英文題目：Mapping?the?immune?environment?in?clear?cell?renal?carcinoma?by?single-cell?genomics

中文題目：單細胞基因組學繪制腎透明細胞癌免疫微環(huán)境

期刊：Communications?biology

影響因子：4.165

發(fā)表時間：2021

實驗材料：3例CCRCC患者

研究內(nèi)容：腎透明細胞癌（CCRCC）盡管腫瘤突變負荷低但由于其免疫治療應(yīng)答率高因此是一種免疫上最獨特的腫瘤類型。為了研究CCRCC的腫瘤免疫微環(huán)境特征，本文使用scRNA-seq和TCR-seq對來自3例CCRCC患者的25688個CD45+淋巴細胞和髓系細胞進行了轉(zhuǎn)錄異質(zhì)性分析。本文還收集了其他四個個體的腎臟和外周血的11367個免疫細胞便于識別和評估CCRCC特異差異。與正常腎臟組織相比，腫瘤浸潤免疫細胞中CD8+?T細胞和巨噬細胞數(shù)量整體增加。進一步證明了腫瘤浸潤CD8+?T細胞的不同轉(zhuǎn)錄狀態(tài)并確定了一個MKI67+增殖亞群是CCRCC進展的潛在病因。利用SCRS基因表達，通過亞群發(fā)現(xiàn)對臨床結(jié)果和病理疾病的優(yōu)先預(yù)測。隨著進一步的鑒定和功能驗證，發(fā)現(xiàn)可能揭示某些免疫細胞亞群對治療干預(yù)的敏感性。

單細胞測序在腎透明細胞癌中的應(yīng)用案例七：

英文題目：Decoding?the?multicellular?ecosystem?of?vena?caval?tumor?thrombus?in?clear?cell?renal?cell?carcinoma?by?single-cell?RNA?sequencing

中文題目：單細胞轉(zhuǎn)錄組測序揭示腎癌和癌栓腫瘤微環(huán)境差異

期刊：Genome?Biology

影響因子：10.806

發(fā)表時間：2022

實驗材料：8例CCRCC患者19份組織樣品（8份原發(fā)癌組織、8份腫瘤血栓樣品和3份癌旁正常組織）

研究內(nèi)容：本文對8例腎透明細胞癌（CCRCC）并發(fā)腫瘤血栓的19例手術(shù)組織進行了單細胞轉(zhuǎn)錄組測序。與原發(fā)腫瘤相比，腫瘤血栓組織駐留CD8+?T細胞增加具有祖細胞耗竭表現(xiàn)。來自TTs的巨噬細胞、惡性細胞、內(nèi)皮細胞和肌成纖維細胞對細胞外基質(zhì)的重塑增強。來自原發(fā)腫瘤的巨噬細胞和惡性細胞代表炎癥前狀態(tài)，但與腫瘤血栓相比也增強免疫抑制標志物的表達。差異基因表達和互作分析揭示腫瘤血栓中腫瘤-基質(zhì)細胞相互作用重塑了細胞外微環(huán)境并與預(yù)后差相關(guān)。

百邁客測序經(jīng)驗

Tips：腎臟組織中細胞種類繁多且復(fù)雜，部分細胞類型解離過程中容易死亡，腎足細胞等粒徑比較大，建議采用單細胞核的方式，獲得的細胞類型更加全面。