凌飛教授課題組在Molecular Therapy – Oncolytics雜志上發(fā)表論文報(bào)道單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組結(jié)直腸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移前的早期預(yù)警研究進(jìn)展
2021年6月12日，我院凌飛教授課題組聯(lián)合數(shù)學(xué)學(xué)院劉銳教授在CELL旗下的美國基因與細(xì)胞治療學(xué)會(huì)雜志 Molecular Therapy – Oncolytics雜志上在線發(fā)表題為Single-cell transcriptome analysis reveals DHX9 in mature B cell as a dynamic network biomarker before lymph node metastasis in colorectal adjacent tissues 的研究論文，碩士生劉惠生和數(shù)學(xué)學(xué)院博士生鐘佳元為本文的共同第一作者；以及碩士生胡家麒、韓重印等為署名作者 (論文dio:10.1016/j.omto.2021.06.004）。
據(jù)2020年全球癌癥統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，結(jié)直腸癌（CRC）全球發(fā)病率排名第三死亡率排名第二；且CRC的晚期五年生存率不到10%，因此對(duì)CRC進(jìn)行早預(yù)警、早干預(yù)具有重要意義。2020年該課題組針對(duì)結(jié)直腸癌多空間位點(diǎn)構(gòu)建了的免疫微環(huán)境圖譜，揭示了結(jié)直腸癌免疫細(xì)胞空間位置的異質(zhì)性并在Clinical and Translational Medicine雜志（IF=7.9）上在線發(fā)表題為《Multiregion single-cell sequencing Reveals the Transcriptional Landscape of the Immune Microenvironment of Colorectal Cancer》研究論文（論文鏈接：https://doi.org/10.1002/ctm2.253）。在該研究的基礎(chǔ)上，此次研究進(jìn)一步在免疫微環(huán)境中癌旁組織的B細(xì)胞，使用動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)生物標(biāo)志物(DNB)的新方法，從系統(tǒng)生物學(xué)角度量化結(jié)直腸癌鄰近組織中成熟B細(xì)胞在調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中的免疫功能，從而預(yù)測CRC轉(zhuǎn)移前的關(guān)鍵時(shí)期，挖掘具有潛在早期干預(yù)的靶點(diǎn)，為進(jìn)一步研究B細(xì)胞在CRC進(jìn)展中的作用提供候選基因。
圖1 DNB方法預(yù)測CRC轉(zhuǎn)移前的關(guān)鍵時(shí)期
該研究還通過對(duì)DNB調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的分析發(fā)現(xiàn)DNB對(duì)鄰居差異基因（DEG）具有“滯后”的調(diào)控作用（圖2）。CRC進(jìn)展過程中，差異基因在二期表達(dá)處于過渡狀態(tài)，在一期和三期之間發(fā)生了表達(dá)模式翻轉(zhuǎn)變化. 運(yùn)用DNB對(duì)成熟B細(xì)胞在癌旁組織的免疫活性的變化進(jìn)行了量化，檢測到了癌癥二期為結(jié)直腸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移前的臨界時(shí)期。
圖2 DNB-DEG滯后調(diào)控網(wǎng)絡(luò)
該研究還進(jìn)一步研究了DNB的調(diào)控關(guān)系，發(fā)現(xiàn)了影響B細(xì)胞發(fā)育的JAK-STAT和抗原呈遞等免疫功能受到DNB基因STAT3、DHX9的調(diào)控（圖3）。對(duì)DNB基因的進(jìn)一步篩選發(fā)現(xiàn)，DNB核心基因DHX9是結(jié)直腸癌癌旁組織特異性的預(yù)后標(biāo)志物和潛在的免疫靶點(diǎn)。
圖3 DNB-DEG滯后調(diào)控網(wǎng)絡(luò)
本研究整合了系統(tǒng)生物學(xué)、單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)、免疫學(xué)等多學(xué)科研究，表明CRC二期作為早期淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移前的關(guān)鍵時(shí)期；同時(shí)DHX9作為預(yù)后標(biāo)志物和潛在的免疫靶點(diǎn)，為CRC的早期干預(yù)提供了重要的線索，為進(jìn)一步研究B細(xì)胞在CRC進(jìn)展中的作用提供了候選基因。同時(shí)，本課題組也正在構(gòu)建DHX9 B細(xì)胞特異性敲除小鼠（圖4），為進(jìn)一步研究B細(xì)胞中DHX9對(duì)CRC的免疫功能奠定了基礎(chǔ)。
圖4 DHX9 B細(xì)胞特異性敲除小鼠模型構(gòu)建
本研究得到了國家自然科學(xué)基金、廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金的共同資助。
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