腫瘤血管生成是癌癥的一個重要標志,豐富的血管可以幫助腫瘤獲得生長所需的營養與氧氣。而血管發生過程可能在癌癥的任何進展階段中產生,新生血管會從已有的血管網絡中不斷形成。
與正常的血管相比,腫瘤血管的通透性會增加,并且血管形態、組織都不規則。從組成上來看,內皮細胞是直接參與腫瘤血管生成的關鍵細胞成分,因此內皮細胞也是抗血管生成療法的靶標,該療法主要通過阻斷血管生成信號來發揮抗腫瘤效果。而全面揭示腫瘤血管微環境特征,篩選為腫瘤細胞供能的關鍵內皮細胞,能夠為臨床腫瘤患者的精準治療提供有力依據。7月10日,重慶大學附屬三峽醫院作為第一完成單位和第一通訊作者單位聯合清華大學、北京協和醫院以及中南大學湘雅醫院,在國際頂尖學術期刊《自然》(Nature)發表研究成果,論文題目為“Tumor vasculature at single-cell resolution”(單細胞分辨率的腫瘤脈管圖譜)。利用單細胞分析技術,研究生成了覆蓋約20萬個血管細胞的泛腫瘤血管圖譜,同時這也是首次構建了最大規模的泛癌種脈管系統全息細胞圖譜,為充分理解腫瘤血管生成的復雜過程提供了全景視角,同時為臨床提升抗血管生成療效提供科學方案。在該研究中,作者對來自327名志愿者的437個腫瘤樣本以及鄰近的非腫瘤樣本進行了分析,同時研究還分析了公共數據庫中的內皮細胞以及壁細胞數據。研究對總共超過18萬個腫瘤微環境細胞進行了嚴格質量控制,其中24.2%開展了全新測序。利用人類31種惡性腫瘤單細胞轉錄組測序數據,研究深入剖析了泛腫瘤微環境中血管內皮細胞、淋巴管內皮細胞和血管周圍細胞的共性與特性功能分群、清晰闡釋了腫瘤誘導血管生成各個階段主要組成的細胞類型及功能特征,比如研究發現靜脈內皮細胞是血管生成的起始點,這也說明腫瘤血管生成起源于靜脈。研究團隊還指出,腫瘤誘導血管出芽起始階段,會伴隨一個名為尖端細胞的出現,這個過程不僅標志著腫瘤患者的疾病進展程度,還與患者的不良預后密切相關。研究同時發現這類細胞的占比可以指示抗血管生成治療的療效成果。此類細胞在抗血管生成療法的伴隨診斷中具有重要意義,是未來臨床治療中指示持續性療效獲益的有力生物標志物。同時,研究團隊正在根據以上研究結果,全力推進產學研一體化工作,為進一步抗血管治療腫瘤療效評估的臨床應用奠定基礎,期望未來能造福更多腫瘤患者。[1] Pan, X., Li, X., Dong, L. et al. Tumour vasculature at single-cell resolution. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07698-1