原發結直腸癌根治性切除術后的患者在幾年后復發轉移，轉移的CRC病理分期不一，其中會有40%的III期CRC患者，尋找預防CRC復發的療法仍然迫在眉睫。

為了探究復發CRC的細胞來源，本文研究者首先在單細胞水平分析了預后不良CRC患者的轉錄組特征，共確定了2530個預測復發的基因，然后在兩個單細胞轉錄組數據中發現這些預后不良基因在CAF、內皮和髓系細胞高表達，在腫瘤上皮細胞中有99個復發相關基因（EpiHR）上調，并且在腫瘤微環境中的高風險基因和上皮細胞中的EpiHR是兩個獨立的風險因素，結合在單細胞結果中基于EpiHR定義了高復發細胞，在這些細胞中缺氧相關基因、細胞粘附以及細胞外基質、肌動蛋白和調節細胞遷移相關基因顯著富集，但這群細胞和LGR5+干細胞樣腫瘤細胞群并不是同一群細胞。

接著作者將AKTP小鼠腫瘤類器官打入小鼠盲腸構建了類人轉移型CRC模型，然后對轉移細胞進行分析，在肝臟中發現的大轉移灶細胞群特征和原位CRC非常相似，微轉移灶確富集了大量高增值水平的HRC細胞，小轉移灶中主要包含LGR5+干細胞樣細胞，基于cell rank細胞軌跡算法發現HRC細胞是AKTP CRC轉移的源頭，并在HRC發現了顯著高表達基因EMP1，接著作者對這個基因的功能進行驗證，發現EMP1-TOM-high的細胞處于侵襲部位的前沿以及腫瘤出芽部位，并且EMP1+HRC細胞驅動轉移復發，但是其在轉移定植完成后就不是必需的，HRC細胞剔除后轉移數量顯著減少。

如果在切除原位腫瘤之前給與PD-1和CTLA-4抗體治療，不會降低腫瘤的生長速度，但是卻能在腫瘤切除后減少轉移復發。主要是由于在腫瘤切除前給與治療可以增加原位腫瘤中CD8+T細胞數量，減少HRC細胞免疫逃逸。而在肝臟這些轉移器官中，在轉移初期還未形成成熟的腫瘤微環境來激活抗腫瘤免疫反應。

總之本研究通過CRC類人小鼠轉移復發模型，揭示了HRC細胞轉移定植的關鍵基因EMP1，靶向HRC的治療能夠有助于減少轉移性復發CRC。

02

單細胞測序揭示獨特的成纖維細胞祖細胞亞群通過免疫調節加速再生粘膜愈合

因纖維化而愈合的損傷會損害器官功能，增加患者發病率。口腔黏膜屏障具有很高的再生能力和最小的疤痕，但細胞機制仍然難以捉摸。

在此研究中，研究者確定了Prx1+（postnatal paired-related homeobox-1+）細胞作為一個關鍵的成纖維細胞亞群，通過促進早期免疫反應來加速粘膜愈合。通過小鼠移植和基因消融模型，研究者發現富含Prx1+細胞的口腔黏膜比缺乏Prx1+細胞的愈合更快。譜系追蹤和scRNA-seq揭示Prx1+成纖維細胞在生理和損傷條件下表現出祖細胞特征。

在機制上，Prx1+祖細胞通過分化為免疫調節的SCA1+成纖維細胞來加速傷口愈合，SCA1+成纖維細胞通過CCL2啟動巨噬細胞招募，作為促傷口愈合反應的關鍵部分。此外，與小鼠相比，人類Prx1+成纖維細胞具有相似的基因和空間分布。

因此，研究者的數據揭示了粘膜傷口愈合的機制和特異性口腔成纖維細胞對快速先天免疫反應和隨后炎癥的解決的直接免疫調節作用。

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單細胞+轉錄組測序：揭示GABA信號調控神經發生

GABA是一種能夠影響神經發生的神經遞質，GABA受體支持祖細胞和遷移神經元中的非突觸信號。本研究報道了地西泮結合抑制劑（DBI）的表達水平，能夠調節GABA信號的內多肽，調節胚胎神經發生，影響出生后小鼠大腦中神經元數量的長期結果。

研究結果證明了DBI在胚胎小鼠大腦生發區的徑向膠質細胞和中間祖細胞中高表達，從而產生興奮性和抑制性細胞。DBI控制神經發生的機制主要表現為在表達包含γ2亞基的GABAA受體的祖細胞上，作為GABA誘導的電流的負變構調節器。

DBI的調節作用與這些細胞增殖區中GABAA受體介導的信號傳導相似，反映了DBI對胚胎神經發生的嚴格控制。

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GUT | 原發性和復發性肝癌的免疫微環境研究助力免疫治療

HCC患者復發根據發生時間分為兩種：真正的腫瘤復發(由原發腫瘤擴散引起，治療后<2年，也稱早期復發)和新生癌癥(由受損的肝實質新產生，治療后>2年，也稱晚期復發)。從其生物學特征區分這些類型的復發至關重要，先前的研究表明，通過進化軌跡和基因組異質性來區分真正復發性和新生性HCC可能比臨床定義更可靠。

最近的一項研究使用單細胞RNA測序(scRNA-seq)揭示了原發腫瘤與早期復發HCC的免疫生態系統的差異，然而，從頭復發的HCC的TIME尚未被描述。因此，解剖兩種HCC復發的免疫生態系統可以為這些實體之間的免疫逃避機制的異質性提供新的見解。

在本文中研究人員通過使用全外顯子組測序對成對原發性和復發性HCC樣本的突變譜和進化軌跡進行分析，確定了從頭復發和真正復發，然后對來自20例復發性HCC患者的34個樣本進行了5'和VDJ單細胞RNA測序，細胞軌跡分析發現真正復發的HCC的TIME的特征是具有記憶表型和低細胞毒性的KLRB1+CD8+ T細胞的豐度增加。

而在新生復發HCC的TIME中細胞毒性和耗盡的CD8+ T細胞富集。進一步通過轉錄組學和細胞相互作用分析發現在與樹突狀細胞存在互作的HCC細胞上GDF15表達升高，這可能抑制了抗原提呈，并抑制了真正復發性病變的抗腫瘤免疫。在從頭復發的HCC中，骨髓細胞與T細胞的互作介導的T細胞衰竭和免疫抑制。

文章還對來自兩個驗證隊列的樣本進行了大量RNA測序、流式細胞術、多重免疫熒光和體外功能分析，來驗證這一結果。

總之，這項研究為基于HCC復發類型和特定時間的指導免疫治療提供了基因組診斷和免疫譜分析的來源。

05

結合單細胞和空間轉錄組學揭示乳腺癌早期傳播過程中的代謝演變

乳腺癌現在是最常診斷的惡性腫瘤，轉移仍然是乳腺癌死亡的主要原因。然而，人們對傳播過程中的動態變化卻知之甚少。在這項研究中，研究者使用單細胞RNA測序(scRNA-seq)和空間轉錄組學對來自4名乳腺癌患者和成對轉移性腋窩淋巴結的65968個細胞進行了分析。

一種具有高水平氧化磷酸化(OXPHOS)的彌散性癌細胞簇，包括細胞色素C氧化酶亞基6C和脫氫酶/還原酶2顯示上調。糖酵解和OXPHOS傳播開始時的過渡被注意到。此外，這種獨特的細胞簇沿腫瘤前緣分布。這里的發現在三個不同的乳腺癌患者隊列和外部scRNA-seq數據集中得到了驗證，其中包括8名乳腺癌患者和配對的轉移性腋窩淋巴結。

這項工作描述了早期播散性乳腺癌的動態代謝演變，并揭示了乳腺癌細胞中糖酵解和OXPHOS之間的轉換作為淋巴結轉移的早期事件。

審核編輯：劉清