導讀:成人乳房由嵌入結締組織和脂肪組織中的復雜的上皮導管和小葉的網(wǎng)絡組成。盡管以前的大多數(shù)研究都集中在乳腺上皮系統(tǒng)上,但許多非上皮細胞類型仍未得到充分研究。

6月28日,一項由德克薩斯大學安德森癌癥中心、加州大學歐文分校和貝勒醫(yī)學院聯(lián)合進行的研究創(chuàng)造了世界上最大最全面的正常乳腺組織圖譜,提供了一個前所未有的乳腺生物學,可能有助于識別如乳腺癌等治療目標。相關論文發(fā)表在國際知名期刊《Nature》上,該圖譜采用單細胞和空間基因組學的方法對126名女性的超71.4萬個細胞進行了分析,突出了12種主要細胞類型和58種生物細胞狀態(tài),并確定了基于種族、年齡和健康婦女的更年期狀況的差異。

史無前例!Nature重磅發(fā)布世界上最大最全面的正常乳腺單細胞基因組圖譜-肽度TIMEDOO

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06252-9

研究背景

01

人體包含大約200種不同的細胞類型,大約12種在正常的乳腺組織中被發(fā)現(xiàn)。先前對乳腺組織的研究主要集中在上皮細胞上,因為已知這些上皮細胞會導致癌癥,但非上皮細胞類型尚未使用基因組方法進行深入研究。

現(xiàn)代技術,例如單細胞測序和空間映射,允許研究人員對12個主要的細胞類型簇進行高度詳細的分類,包括三種類型的上皮細胞、淋巴細胞、血管細胞、T細胞、B細胞、髓系細胞、脂肪細胞、肥大細胞、成纖維細胞和血管周圍細胞。

在這項研究中,研究人員收集并檢查了132名接受乳房縮小手術或乳房切除手術的女性的220份乳房組織樣本。在這些女性中,46%為白種人,41%是非裔美國人,7%為西班牙裔,6%為未知種族。樣本收集在四個機構,包括MD安德森、加州大學歐文分校、貝勒醫(yī)學院和圣盧克醫(yī)院。這一廣泛的女性正常乳腺細胞類型及其不同狀態(tài)的數(shù)據(jù)集也考慮了個體因素,包括種族、年齡、BMI、肥胖、更年期狀態(tài)、懷孕和出生數(shù)量。

空間映射突出了四個主要的細胞區(qū)域,意想不到的免疫細胞群

02

空間映射技術創(chuàng)建了組織環(huán)境中的細胞地圖,允許研究人員查看樣本的RNA和蛋白質組成,以了解不同類型的細胞是如何運作以及居住在哪里的。這些技術解決了目前已知的四個主要區(qū)域的已知細胞類型和新細胞狀態(tài),包括小葉產乳區(qū)、運輸乳的導管區(qū)域、由成纖維細胞組成的結締組織和主要由脂肪組織組成的脂肪區(qū)域。

研究人員驚訝地發(fā)現(xiàn),在正常乳腺組織中發(fā)現(xiàn)的所有細胞中有16.7%是由免疫細胞組成的,包括三種主要類型:髓系、自然殺傷(NK)T細胞和B細胞??茖W家們此前認為,在正常組織中很少會發(fā)現(xiàn)免疫細胞。此外,這些免疫細胞主要位于四個主要組織區(qū)域中的三個區(qū)域的導管和小葉周圍。Navin解釋說,了解這些不同免疫細胞的細微差別有助于開發(fā)針對某些乳腺癌亞型的更有效的免疫療法,并定義它們在乳腺癌進展中的作用。研究人員還發(fā)現(xiàn)了血管周圍細胞(7.4%),包括調節(jié)毛細血管進入組織的周細胞,以及調節(jié)動脈收縮的血管平滑肌細胞。

年齡、更年期和種族在不同的細胞類型和細胞狀態(tài)中發(fā)揮作用

03

該研究顯示,乳腺組織組成和細胞狀態(tài)的顯著差異取決于種族、年齡和絕經狀態(tài)。例如,非裔美國女性受到侵襲性乳腺癌亞型的嚴重影響,如三陰性乳腺癌和炎癥性乳腺癌,但我們對造成這種差異的根本原因知之甚少。通過進一步的研究,非裔美國女性和白人女性乳腺組織中基線細胞狀態(tài)的差異可以突出癌癥風險預測的潛在標記物。

此外,50歲以上女性與年輕女性的乳腺組織存在顯著差異,同時與絕經狀態(tài)相關的細胞狀態(tài)也存在顯著差異。肥胖、體重指數(shù)、妊娠狀態(tài)和乳腺密度在細胞類型和細胞狀態(tài)的變化上也有一些較小的差異。

作者指出,還需要更多的研究來進一步了解這些細胞狀態(tài)的功能作用,并關注其他可能顯著提高人類乳腺生物學和疾病知識的因素。

人類乳腺細胞圖譜項目正在進行中,并正在積極招募參與者來建立和改進數(shù)據(jù)集,而且這些數(shù)據(jù)現(xiàn)在可以免費獲得,供研究人員訪問。

參考資料:

https://medicalxpress.com/news/2023-06-largest-ever-atlas-breast-cells-unprecedented.html

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06252-9

來源:轉化醫(yī)學網(wǎng)