从CNS封面文章中找数据 | Nature:人类癌症细胞系的转移图谱

2020-12-22 359其它数据库

癌症导致的大多数死亡都与肿瘤通过转移扩散到体内的次级部位有关,但我们对这一过程的基本生物学认识还存在很大的空白。

来自美国的研究团队将一种体内条形码策略应用于横跨21种实体瘤的500个细胞系,绘制了人类癌症细胞系的转移图谱(MetMap),揭示了器官特异性转移模式,使这些模式与临床和基因组特征相关联。相关研究结果以封面文章的形式在《Nature》杂志发表。

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人类癌症细胞系的转移图谱

研究团队将一种体内条形码策略应用于横跨21种实体瘤的500个细胞系,绘制了人类癌症细胞系的转移图谱(MetMap)并分析了癌细胞转移潜能。

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研究团队用独特的DNA序列对人类癌细胞株进行条形码标记,将这些条形码细胞株合并,并将混合细胞株注射到免疫缺陷小鼠的左心室。注射2后,细胞通过动脉循环扩散到不同的器官,并开始转移。转移生长5周后,处死小鼠,收获器官(脑、肺、肝、肾、骨),并使用定制的工作流程从器官中扩增DNA条形码。通过高通量测序技术测定和计数反映器官中细胞系相对丰度的DNA条形码。每个细胞系向每个器官转移的潜能被量化为相对于预注射人群丰度的条形码富集。

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基于MetMap,研究人员分析了每个细胞系的临床背景信息与转移之间的相关性,发现癌细胞转移潜能(metastatic potential)和细胞体外增殖速度、整体的突变率、染色体数量的异倍性无显著关联。这说明并不是一个癌症突变的越多就越容易转移,癌细胞的转移潜能有更深层次的分子机理。

研究人员通过研究乳腺癌转移到脑的分子基础来证明MetMap的实用性——脑转移是这类癌症患者死亡的主要原因。能够转移到大脑的乳腺癌显示出脂质代谢改变的证据。这些细胞中脂质代谢的扰动抑制了脑转移的发展,提示了一种治疗策略来对抗这种疾病,并证明了MetMap可作为支持癌症转移研究的有效资源。

![人类癌症细胞系的转移图谱-4.png](https://i.postimg.cc/1thNjmbz/1-4.png

通过体细胞基因组突变、DNA拷贝数变异、转录组测序、代谢组、全基因组CRISPR–Cas9活性筛选的全面分析,研究人员发现脑转移的细胞呈现一种独特的脂代谢状态。SREBF1是介导这种脂代谢状态信号通路的关键转录因子。通过一系列实验(体CRISPR筛选、单个基因验证等),证实这种脂代谢状态是脑转移的一个有效靶点。

研究数据

MetMap数据可在如下链接中获取:https://pubs.broadinstitute.org/metmap

此项研究中的RNA-seq数据已保存在GEO中,数据编号为GSE148283和GSE148372。

此项研究中使用的其他数据集包括来自cBioPortal的METABRIC,TCGA和MSK靶向测序乳腺癌数据集,EMC-MSK数据集(GSE2035,GSE2603,GSE5327和GSE12276),65转移样本数据集(GSE14020),参考文献36中的成对原发肿瘤和脑转移RNA序列和GSE52604。

参考文献
Jin X, Demere Z, Nair K, et al. A metastasis map of human cancer cell lines[J]. Nature, 2020, 588(7837): 331-336.
图片来源于Nature官网、MetMap网站和参考文献,如有侵权请联系删除。

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