开云体育上皮细胞比例渐渐下落-ky体育官网登录入口网页版(中国)有限公司官网

发布日期：2025-11-13 05:18    点击次数：83

单细胞测序揭示重塑胃黏膜细胞组成与细胞间通信开云体育。

胃癌是全球第五大常见恶性和第三大癌症相干弃世原因，尤其在东亚地区高发[ 1]。大宗患者确诊时已属晚期，预后较差。幽门螺杆菌（H.pylori）感染被天下卫生组织列为I类致癌物，是胃癌发生的主要风险成分[ 2]。胃癌多免除Correa级联响应发展，即从慢性非萎缩性胃炎（GS）、肠上皮化生（IM）缓缓发扬为肠型胃癌（GC）[ 3]。尽管废除H.pylori可缩小胃癌风险，但其在癌前病变阶段的作用机制尚不解确。

胃癌是一个由上皮细胞、基质细胞和免疫细胞共同组成的复杂生态系统。单细胞RNA测序（scRNA-seq）本领为阐明这一系统提供了有劲器用[ 4]。既往有计划虽已初步揭示胃癌微环境中部分细胞类型的转录特征，但对H.pylori感染配景下各细胞亚型在癌变经过中的动态变化及细胞间通信网罗仍贫乏系统性默契。

近期一项有计划通过对18例不同病理阶段（GS、IM、GC）的胃黏膜组织进行scRNA-seq分析，共得到91,394个高质地单细胞转录组数据，系统揭示了H.pylori感染引起的细胞组成改变、转录异质性及细胞间互相作用，为深入补助H.pylori驱动的发欲望制提供了全新视角。

图1 有计划标题

有计划步伐

患者与样本

有计划纳入18例患者，包括6例GS、6例IM和6例GC，每组按H.pylori感染景色进一步分组。总共样本经病理阐明，H.pylori感染景色通过¹³C-尿素呼气磨练、免疫组化（IHC）和免疫荧光（IF）考据。

单细胞RNA测序与数据分析

组织经酶消化制备单细胞悬液，遴荐10×Genomics Chromium平台进行scRNA-seq。经质控过滤后，使用Seurat R包进行细胞聚类与顾惜，共鸣别9大细胞类型：上皮细胞、内皮细胞（EC）、成纤维细胞、平滑肌细胞、T细胞、B细胞、髓系细胞、浆细胞和肥硕细胞。

功能与机制分析

拷贝数变异（CNV）分析：使用InferCNV评估上皮细胞恶性进度。

轨迹分析：遴荐Monocle2/3臆测细胞分化旅途。

转录调控网罗：通过SCENIC分析识别关键转录因子过甚调控子（regulon）。

细胞间通信分析：期骗CellChat臆测配体-受体互作网罗。

实验考据：包括IHC、IF、qRT-PCR，并在INS-GAS转基因小鼠模子中考据H.pylori感染对肠化生的调换作用。

专派系据考据

聚积TCGA-STAD及GEO（GSE122401、GSE65801、GSE13195）数据库中的批量RNA-seq数据，考据关键基因抒发形式。

有计划后果

细胞组成动态变化揭示胃癌演进特征

scRNA-seq分析暴露，跟着病变发扬（GS→IM→GC），上皮细胞比例渐渐下落，而髓系细胞和内皮细胞比例显贵高涨（图2D）。H.pylori阳性样本中上皮细胞比例进一步缩小，内皮与髓系细胞比例升高（图2E）。IHC考据暴露，GC组织中CD31（EC标识）与CD68（髓系标识）抒发上调，而上皮标识TFF1抒发下落（图2G–H）。

图2 细胞组成与比例变化

上皮细胞亚群揭示癌变关键节点

上皮细胞被进一步分为19个亚群，包括pit黏液细胞、颈黏液细胞、主细胞、壁细胞、内分泌细胞、肠内分泌细胞、肠上皮细胞和肿瘤样上皮细胞（tumor-like EPC）。肠上皮细胞（抒发FABP1、KRT20）在IM组织中高度富集（图3C），而肿瘤样EPC（抒发CEACAM5、KRT17）在GC组织中显贵增加（图3E–F）。CNV分析暴露肿瘤样EPC具有更高的基因组不踏实性（图3D）。轨迹分析标明其发源于pit黏液细胞（图3H）。GSEA教导肿瘤样EPC富集于Notch、PI3K/AKT、Wnt等促癌通路（图3I）。

图3 上皮细胞亚群与肿瘤样EPC特征

肠上皮细胞特征与HNF4G调控作用

肠上皮细胞在IM阶段特异性高抒发脂代谢相干基因（FABP1、APOC3）和肠说念标志物（KRT20、ANPEP）（图4A–C）。SCENIC分析识别HNF4G为其关键转录因子，其与卑劣83个靶基因（如FABP1、APOB）共同组成调控网罗（图4D–E）。IHC证实HNF4G在IM组织中高抒发（图4F–G）。

图4 肠上皮细胞与HNF4G调控网罗

H.pylori感染调换上皮细胞基因抒发改变

H.pylori阳性上皮细胞中，胃酸分泌相干基因（PGC、LIPF、GAST）抒发下调，而肠化生标志物（FABP1、KRT20、OLFM4）抒发上调（图5C–E）。qRT-PCR考据ANPEP、FABP1等在H.pylori阳性IM组织中抒发升高（图5F–I）。INS-GAS小鼠模子中，H.pylori感染调换胃黏膜出现IM病变，并追随FABP1、KRT20和HNF4G抒发上调（图6）。

图5 基于幽门螺杆菌感染景色的上皮细胞转录组异质性

图6 幽门螺杆菌感染在INS-GAS小鼠中调换肠上皮化生并初始肠上皮细胞特征

内皮细胞与成纤维细胞在肿瘤微环境中的作用

内皮细胞被分为7个亚群，其中肿瘤样EC（抒发LGALS1、COL4A1）在GC组织中显贵富集，且与PI3K/AKT信号通路和细胞黏附功能相干（图7A–G）。CellChat分析估量EC通过COL4A1-CD44/SDC4和VEGFA-FLT1/KDR信号轴与肿瘤样EPC互相作用（图7H–J）。

图7 内皮细胞的异质性过甚与上皮肿瘤细胞亚型的互作网罗估量

成纤维细胞在GC中呈现癌相干成纤维细胞（CAFs）表型，包括抗原呈递CAFs（apCAFs）、上皮-间质滚动CAFs（EMT_CAFs）和炎症CAFs（iCAFs）。iCAFs高抒发C3、CXCL1等免疫颐养因子，在GC组织中比例显贵升高（图8E–F）。轨迹分析教导iCAFs发源于ECM成纤维细胞（图8G）。H.pylori阳性样本中CAFs比例升高，FN1和CXCL8抒发上调（图8J–M）。

图8 幽门螺杆菌相干胃癌前与癌变样本中成纤维细胞亚群的特征分析

髓系细胞与T细胞亚群参与免疫调控

髓系细胞包括巨噬细胞、单核细胞、cDC1、cDC2、mDC和肿瘤相干巨噬细胞（TAM）。TAM和单核细胞在GC组织中显贵富集，且具有M2型免疫扼制表型。H.pylori阳性髓系细胞中CXCL3、TIMP1、CD14和CTSL抒发升高。

T细胞分析识别出14个亚群，包括CD4+Treg细胞和CD8+细胞毒性T细胞。Treg细胞在GC组织中比例升高，CD8_IL17A亚群在H.pylori阳性GS组织中增加。多色IF考据CD8+MKI67+T细胞在GC组织中存在。

细胞通信网罗揭示H.pylori驱动机制

CellChat分析暴露，H.pylori阳性样本中细胞间通信更活跃，SPP1、TNF、THY1和补体通路信号增强（图9F–G）。TNF-TNFRSF1A（TNFR1）信号在H.pylori阳性样本中显贵激活（图9H–I）。iCAFs行为主要信号发送者，通过COL1A1、MIF、C3和APP信号与髓系细胞（尤其是TAM）密切互作（图9D–E）。

图9 多细胞通信网罗塑造幽门螺杆菌驱动的胃癌发生微环境

缅想

本有计划通过大规模单细胞转录组分析，系统揭示了H.pylori感染在胃癌发生经过中对细胞组成、转录设施和细胞间通信的深刻影响。主要窜改点包括：

识别了肠上皮细胞和肿瘤样EPC两个关键上皮亚群，离别主导IM和GC阶段；

揭示了HNF4G行为肠上皮细胞的关键转录调控因子；

明确了iCAFs和肿瘤样EC在塑造免疫扼制微环境中的作用；

构建了H.pylori 感染配景下多细胞通信网罗，发现TNF、SPP1等信号通路极端活跃。

有计划局限性包括样本量有限、未涵盖总共胃癌分子亚型，以及AI模子的“黑箱”问题。明天需通过功能性实验考据关键基因与通路机制。但总体而言，本有计划的发现为补助H.pylori相干胃癌的发病机制提供了全新视角，并为竖立早期会诊标志物和靶向调节战略奠定了坚实基础。

参考文件：

[1] Arnold M et al. Global burden of oesophageal and gastric cancer by histology and subsite in 2018. Gut. 2020.

[2] Crowe SE. Helicobacter pylori Infection. N Engl J Med. 2019.

[3] Correa P & Piazuolo MB. Helicobacter pylori Infection and Gastric Adenocarcinoma. US Gastroenterol Hepatol Rev. 2011.

[4] Zhang M et al. Dissecting transcriptional heterogeneity in primary gastric adenocarcinoma by single cell RNA sequencing. Gut. 2020.

审批编号: CN-170462 落伍日历: 2026-10-27本材料由阿斯利康提供，仅供医疗卫生专科东说念主士参考

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