DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.04.040

　　來(lái)源：生物探索（微信公眾號(hào)）

　　最新發(fā)布在《Cell》雜志上的一項(xiàng)研究表明，單細(xì)胞測(cè)序可以繪制骨髓基質(zhì)細(xì)胞的完整類(lèi)群，并為白血病研究提供新的視角。這一新研究由美國(guó)哈佛大學(xué)的 David T. Scadden 教授和馬薩諸塞州綜合醫(yī)院 Broad 研究所的 Aviv Regev 團(tuán)隊(duì)合作完成。該研究的創(chuàng)新點(diǎn)在于使用了單細(xì)胞 RNA 測(cè)序（scRNA-seq）技術(shù)對(duì)急性髓（細(xì)胞）性白血病（AML）小鼠的骨髓基質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行研究。

David T. Scadden 教授（右一）及其同事圖片來(lái)源：馬薩諸塞州綜合醫(yī)院

　　新研究視角：骨髓基質(zhì)

　　AML 是一種高度致命的白血病類(lèi)型，常常發(fā)生在骨髓細(xì)胞成長(zhǎng)周期發(fā)生中斷時(shí)血液中未成熟細(xì)胞過(guò)度繁殖的情形下。一般情況下，被診斷為 AML 的成年人 5 年生存率最多只有 30％。

　　針對(duì)這一“絕對(duì)致命”的血癌類(lèi)型，利用 AML 小鼠模型研究發(fā)現(xiàn)，在病程發(fā)展過(guò)程中，骨髓基質(zhì)細(xì)胞改變了骨髓微環(huán)境，導(dǎo)致骨髓干細(xì)胞和血液發(fā)育干細(xì)胞因子的生長(zhǎng)被阻斷。

　　因此，探索骨髓基質(zhì)細(xì)胞映射骨髓微環(huán)境或許成為白血病研究提供了新的視角。盡管基質(zhì)細(xì)胞充斥在幾乎所有器官中，且其成分并不為人所知，但它對(duì)器官發(fā)育和身體調(diào)控修復(fù)都起到關(guān)鍵作用。此外，骨髓基質(zhì)細(xì)胞更是發(fā)揮著影響造血功能的重要角色，對(duì)白血病的發(fā)展有著不可取代的作用。

　　新研究手段：?jiǎn)渭?xì)胞測(cè)序（scRNA-seq）

　　本次研究創(chuàng)新性地運(yùn)用了單細(xì)胞測(cè)序手段對(duì)骨髓基質(zhì)進(jìn)行歸類(lèi)，來(lái)驗(yàn)證不同類(lèi)別的基質(zhì)亞群對(duì)調(diào)控造血功能關(guān)鍵因子表達(dá)上的差異，同時(shí)也探究骨髓基質(zhì)與癌細(xì)胞通信之間的關(guān)系，進(jìn)一步認(rèn)識(shí) AML 的病因。

　　首先，研究人員對(duì)穩(wěn)態(tài)條件的骨髓基質(zhì)進(jìn)行單細(xì)胞測(cè)序。

　　研究人員通過(guò)聚類(lèi)分析將骨髓基質(zhì)細(xì)胞歸納為 17 個(gè)類(lèi)別，并進(jìn)一步分析了不同類(lèi)別的基質(zhì)細(xì)胞在基因表達(dá)特征上的差異，以探究類(lèi)別之間的分化關(guān)系，和同一類(lèi)別內(nèi)部深層分化的潛能。

　　研究人員分析發(fā)現(xiàn)，這兩種不同類(lèi)型的分化關(guān)系擁有不同的分化來(lái)源，并在調(diào)控造血功能關(guān)鍵因子的表征水平上也有顯著差異，具有不同造血分化潛能。

　　接著，研究人員利用單細(xì)胞測(cè)序檢測(cè)急性髓性白血病與基質(zhì)細(xì)胞的相互關(guān)系。

　　研究人員發(fā)現(xiàn)，新發(fā)的 AML 導(dǎo)致了間充質(zhì)成骨分化和正常造血所必需的調(diào)節(jié)因子的下調(diào)；并干擾骨髓基質(zhì)干細(xì)胞中關(guān)鍵因子的表達(dá)，破壞正常血細(xì)胞的生成，促進(jìn)腫瘤發(fā)展。并且，隨著癌細(xì)胞的生長(zhǎng)，基質(zhì)細(xì)胞各亞群比例也發(fā)生顯著變化，這一變化與 AML 病人中觀察到的細(xì)胞群體變化相一致。

　　卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院女性和兒童健康系助理教授 Ninib Baryawno 全程參與了這一研究項(xiàng)目。他表示，“我們對(duì)骨髓基質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行了獨(dú)特而完整的表征，結(jié)果比以前預(yù)期的要復(fù)雜得多。但我們的工作為癌細(xì)胞如何實(shí)現(xiàn)與特定基質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行通信并破壞正常組織功能來(lái)促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)提供了證據(jù)。”

　　他表示，在未來(lái)的研究中，還可以深入了解癌細(xì)胞是如何在細(xì)胞和分子水平的幾個(gè)層面上改變基質(zhì)的，這也是白血病治療必須考慮到的不同層面。另外，這一研究也為單細(xì)胞測(cè)序在其他疾病治療研究中的應(yīng)用提供了相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。

　　End

　　參考資料：

　　[1] A Cellular Taxonomy of the Bone Marrow Stroma in Homeostasis and Leukemia

　　[2] The bone marrow microenvironment at single-cell resolution

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Cell：单细胞测序绘制骨髓基质细胞全景图谱，助力急性白血病诊断治疗的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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