01空間轉(zhuǎn)錄組研究解析前列腺癌異質(zhì)性特征[1]

影響因子：11.878

發(fā)表時(shí)間：2018.06

發(fā)表期刊：Nat Commun
 

腫瘤內(nèi)異質(zhì)性是當(dāng)今癌癥治療中最大的挑戰(zhàn)之一。在這里，研究人員使用空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)（ST）技術(shù)研究整個(gè)多灶性前列腺癌的全組織基因表達(dá)異質(zhì)性。利用一種新的去卷積方法，分析12個(gè)區(qū)域的近6750個(gè)組織區(qū)域的轉(zhuǎn)錄組，并提取不同組織成分（如基質(zhì)，正常腺和PIN腺，免疫細(xì)胞和癌癥）的獨(dú)特表達(dá)譜。通過(guò)區(qū)分健康和患病區(qū)域，分析前列腺癌進(jìn)展過(guò)程中的基因表達(dá)變化。該研究與病理學(xué)家的注釋相比，更準(zhǔn)確地描繪了癌灶的范圍。該研究在鄰近腫瘤區(qū)域的基質(zhì)中鑒定基因表達(dá)梯度，以使腫瘤微環(huán)境重新分層。該研究是對(duì)前列腺癌無(wú)偏分析的第一步，為將來(lái)更加深入研究的打下基礎(chǔ)。

圖注：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案
 

02空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)用于黑色素瘤異質(zhì)性研究[2]

影響因子：8.378

發(fā)表時(shí)間：2018.10

發(fā)表期刊：Cancer Research
 

該探索性研究將空間轉(zhuǎn)錄組應(yīng)用于黑色素瘤研究，證明了淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移中腫瘤內(nèi)和腫瘤間基因表達(dá)的異質(zhì)性。該研究利用4個(gè)臨床樣本的8個(gè)切片實(shí)驗(yàn)，得到2200多個(gè)組織區(qū)域的空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)。該研究確認(rèn)了組織學(xué)實(shí)體與基因表達(dá)之間的匹配，也揭示了比組織病理學(xué)分析更加可靠的轉(zhuǎn)錄特征。

圖注：通過(guò)使用無(wú)監(jiān)督因素分析，我們不僅確認(rèn)了惡性和非惡性組織區(qū)域，而且還鑒定了淋巴樣轉(zhuǎn)移灶中各種表達(dá)“克隆”以及所描述的淋巴組織中位置依賴性表達(dá)模式。
 

03空間轉(zhuǎn)錄組用于肌萎縮性側(cè)索硬化癥研究[3]

影響因子：41.037

發(fā)表時(shí)間：2019.04

發(fā)表期刊：Science
 

肌萎縮性側(cè)索硬化癥（ALS）是由于運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元變性導(dǎo)致的骨骼肌神經(jīng)支配失調(diào)引起。 運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)之間的相互作用會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的喪失，但是在完整的脊柱組織中驅(qū)動(dòng)這些過(guò)程的分子事件的時(shí)空順序仍然知之甚少。在這里，研究人員使用空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)來(lái)獲得疾病過(guò)程中小鼠脊髓以及來(lái)自ALS患者的死后組織的基因表達(dá)檢測(cè)結(jié)果，以發(fā)現(xiàn)ALS中潛在的分子機(jī)制。 該研究確定了在早期時(shí)間點(diǎn)小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞之間通路動(dòng)態(tài)的區(qū)域差異，并辨別ALS和人類死后脊髓的鼠模型之間共享的幾種轉(zhuǎn)錄途徑中的擾動(dòng)。

圖注：ALS疾病進(jìn)展過(guò)程中基因表達(dá)的時(shí)空動(dòng)態(tài)變化
 

這三篇沉甸甸的文章充分凸顯了空間轉(zhuǎn)錄測(cè)序在疾病研究中的優(yōu)勢(shì)：時(shí)間空間加上每個(gè)細(xì)胞的基因表達(dá)特征，使我們可用從一個(gè)全新的立體角度就理解疾病的發(fā)生過(guò)程。同樣，其他的疾病發(fā)生過(guò)程是否可用借助該平臺(tái)進(jìn)行研究？平臺(tái)只是一個(gè)工具，只要運(yùn)用的合適恰當(dāng)，定會(huì)綻放光彩。

參考文獻(xiàn)：

1. Berglund, E., J. Maaskola, N. Schultz, et al., Spatial maps of prostate cancer transcriptomes reveal an unexplored landscape of heterogeneity. Nat Commun, 2018, 9(1).

2. Thrane, K., H. Eriksson, J. Maaskola, et al., Spatially Resolved Transcriptomics Enables Dissection of Genetic Heterogeneity in Stage III Cutaneous Malignant Melanoma. Cancer Res, 2018, 78(20): 5970-5979.

3. Maniatis, S., T. Äijö, S. Vickovic, et al., Spatiotemporal dynamics of molecular pathology in amyotrophic lateral sclerosis. Science, 2019, 364(6435): 89-93.