肺癌四阶段:AAH

肺癌四阶段：AAH-AIS-MIA-IA的单细胞图谱

⽂献信息

⽂章题⽬：Deciphering cell lineage specifification of human lung

adenocarcinoma with single-cell RNA sequencing

⽇期：2021年11⽉11⽇

杂志：NATURE COMMUNICATIONS

DOI(url): https://doi.org/10.1038/s41467-021-26770-2

⽂献概述

本⽂研究对四个组织学阶段（⾮典型腺瘤性增⽣ (AAH)、原位腺癌 (AIS)、微浸润性腺癌 (MIA)、显性浸润性

肺腺癌 (IA)）的25名患者的52份样本以及18份匹配的正常肺样本进⾏了单细胞RNA测序，总共获得 268,471

cells个细胞。

研究发现了⼀组与⾮典型腺瘤增⽣ (AAH)中出现的肺泡2型细胞(AT2)⾮常相似的细胞，随着LUAD的进展，其

转录谱开始偏离AT2细胞，具有⼲细胞样细胞的特征。同时，发现了与能量代谢和核糖体合成相关的基因，这

些基因在LUAD的早期阶段上调，并可能促进其进展。

以及两个重要的基因：MDK和TIMP1可能是了解LUAD发病机制的潜在⽣物标志物。

数据情况

单细胞10X V2：使⽤V2试剂盒对来⾃患者P1-P22的140,556个细胞的转录组进⾏了

单细胞分辨率鉴定，

单细胞10X V3：在使⽤V3试剂盒处理的患者P23-P25多个结节的127,923个单细胞

的单独数据集上验证

WES/WGS：对26个具有可⽤DNA的肿瘤样本进⾏了全外显⼦组测序(WES)或全基因

组测序(WGS)，并确定了9个典型驱动基因的突变，包括BRAF、EGFR、ERBB2、

HRAS、KRAS、MAP2K1、MET、NF1和ROS13，⽽只有6例肿瘤样本检测到

EGFR驱动突变和KRAS突变

结果

⼀：四种LUAD亚型的细胞异质性特征

来⾃P1-P22 病⼈的140,556 cells 的单细胞转录组分群聚类：基于marker分成16

major cell types ，包括：

epithelial types (ciliated, club, basal, AT1, AT2, and AT2-like cells)

stromal types (endothelial cells, fibroblasts, lymphocytes and myeloid cells)

作者使⽤的marker：嗯 有意思的是 作者的上⽪细胞鉴定没有使⽤那个经典的EPCAM。

作者还展⽰了⼀下细胞增殖相关的marker表达，没有很强的表达，因此没有进⾏细胞周

期效应矫正

作者还使⽤了同样的参数和分析软件分析了两套 以前公开发表的LUAD相关的数据，发

现：我们的数据集捕获了其他罕见的细胞群，如纤⽑细胞ciliated cells (TPPP3+)、淋

巴细胞(lymphocytes ) 和 早期at2样细胞(early-stage AT2-like cells )，这些都是

之前研究中所没有的。

此外：在P23-P25 的 127,923 single cells 验证了上述的细胞类型。

⼆：四种亚型的上⽪细胞分析

总共有15,984 个上⽪细胞，分成了10类：

AT1 cells (PDPN and AGER),

AT2 cells (HHIP, SFTPC and SFTPA),

club cells (SCGB1A1 and CP),

basal cells (Krt5 and TP63),

ciliated cells (FOXJ1 and CCDC78) and

AT2-like cells (MDK and SFTPB)

后⾯还做了inferCNV，这个图，额，怎么说呢，都是槽点啊啊啊啊啊啊啊

为什么放的图不是⼀个模式的呢？

为什么没有分patient呢？

为什么通篇没有提到异质性的问题呢？

为什么通篇没有看见去批次呢？

为什么没有EPCAM marker呢？

随后做了上⽪细胞的SCENIC分析，发现：

在正常AT2细胞群中，肺宿命tf Nkx2-1和AT2细胞⾝份tf Etv5均富集

at2样细胞中tnf - HSF1、CEBPG和FOXQ1均显著上调。

⽤免疫荧光验证了这两群在肺组织中的空间位置。验证marker：

荧光结果：

然后就通过这，说了⼀个结论：

Our results, together with the literature, suggest that AT2 cells

may be the origin of LUAD and we therefore designate them as

AT2-like cancer cells.

三：对AT2 cells 进⾏轨迹分析

在这个过程中找到了关键基因，使得细胞从normal到cancer过程命运的⼀个转换的the

key moleculars ：midkine (MDK), SOX4 and LYZ 。

以及随着拟时序变化的基因：JUN, TIMP1 and MDK

确定了：MDK and TIMP1 这两个基因可以作为LUAD pathogenesis 的marker

了。

其他

还有⼀些其他的常规分析这⾥就不细说了。

总之，56个样本的20万的细胞，有四个阶段的stage，就这个分析点：我可能要吐槽⼀

年，我好像知道了他为什么没有⽤EPCAM了。