文献分享---单细胞和空间RNA测序识别早发性与晚发性前列腺癌的不同微环境和进展特征

作者，Evil Genius

又周五了，一周又结束了。

今日分享文献

知识积累

早发性（在≤55岁的男性中诊断）和晚发性前列腺癌之间的临床和病理结果不同，可能归因于与衰老相关的激素水平和免疫活性的变化。

前列腺癌（Prostate cancer，PCa）是世界范围内第二大常见恶性肿瘤，也是男性癌症相关死亡的第五大原因。

衰老在癌症中起着重要作用，可能通过影响肿瘤增殖，免疫监视，肿瘤侵袭和其他生物学过程，从而获得治疗见解。

对于PCa，这是一种与年龄密切相关的癌症，EOPC和迟发性前列腺癌（LOPC）之间的临床和病理结果不同。

结果1、EOPC与LOPC的不同TME图谱

单细胞数据分析 + 细胞注释

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单细胞组间差异分析与生物学通路解释。

空间转录组分析，单细胞空间联合。

全基因组关联研究（GWAS）。

EOPC中鉴定的缺氧微环境、髓样细胞浸润和脂质代谢重编程（LMR）。

结果2、恶性上皮细胞中与肿瘤相关的转录标记

非负矩阵因子分解（NMF）技术提取细胞转录程序，从53个转录程序中初步聚类出6个meta程序，并将其功能分别鉴定为雄激素反应（AR-MP）、免疫反应、细胞周期、核糖体、应激反应和aggressiveness meta程序。

空间转录组表征meta 程序和细胞之间的邻近性。

结果3、APOE+肿瘤相关巨噬细胞促进EOPC肿瘤进展

基于典型标志物和DEG分析将髓系细胞分为13种亚型：4种树突状细胞（DC）、2种单核细胞和7种巨噬细胞亚型。

APOE+巨噬细胞（Macro_APOE）显示出M2巨噬细胞和髓系来源的抑制细胞（MDSC）的最强功能，这在EOPC中更为明显。

一种具有M2极化、MDSC特性和脂质代谢失调特征的APOE+ TAM亚型，这些TAM在EOPC中表现出明显的AR-MP激活的肿瘤细胞浸润，可能通过与肿瘤细胞相互作用和免疫抑制性TME的重塑促进EOPC的进展。

结果4、炎性癌相关成纤维细胞通过下调AR-MP促进LOPC进展

AR-MP与前列腺癌的典型雄激素依赖模式相关，LOPC中AR-MP的减少代表异常状态。

研究结果共同表明，在LOPC中，iCAFs可能通过BMP-BMPR相互作用（主要以SMAD介导的方式）下调AR-MP、激活EMT过程并促进肿瘤细胞的castration-resistant phenotype，这可能会加速前列腺癌的疾病进展并导致不良预后。

结果5、EOPC和LOPC之间TME差异的验证

流式细胞术分析 + 小鼠实验验证。

研究发现EOPC和LOPC恶性上皮细胞之间的异质性可以主要通过AR-MP的差异活化来描述，其与雄激素反应呈正相关，与肿瘤干性呈负相关。在EOPC中，APOE+ TAMs与AR-MP活化的恶性上皮细胞在缺氧和LMR小生境中共存，通过与恶性上皮细胞的直接相互作用和免疫抑制性TME的调节，可能促进PCa的进展。相反，通过BMP-BMPR相互作用，iCAF与AR-MP呈负相关，而与EMT过程的激活和去势抵抗表型正相关，从而与LOPC中的肿瘤转移有关。

EOPC个体可能表现出对ADT的敏感性增加，并可能从针对ErbB信号通路、脂肪酸代谢和APOE+ TAM的干预中获益。相比之下，LOPC患者可能内在地表现出去势抵抗模式，这归因于雄激素水平降低，从而提示对抑制BMP/BMPRs、CAF和EMT的干预措施的潜在反应。

最后来看看方法

单细胞数据分析

单细胞个性化分析

空间部分的分析

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