JMT日本医疗——日本研究发现乳腺癌扰乱肝脏的空间基因表达控制

点击量：71   日期：2023-02-17 10:05    编辑：JMT日本医疗

日本京都大学于2023年2月1日宣布，通过将1细胞转录组和空间转录组这两种方法相结合，发现癌症扰乱宿主个体肝脏的空间基因表达模式。这项研究包括该大学医学生物学研究所的Alexis Vandenbon准教授、东京大学研究生院新领域创成科学研究科的铃木登教授、东北大学加龄医学研究所的河冈慎平准教授（兼：京都大学医学生物学研究所）、京都大学医学部附属医院、岐阜大学研究生院医学系研究科、由熊本大学研究生院生命科学研究部等研究小组组成。研究成果在线刊登在《Communications Biology》上。

进展癌症对身体有各种各样的不良影响。其实际情况是宿主个体的脏器和细胞中的癌症依赖性异常的集合。这些异常在临床上被称为癌恶液质，使患者的生活质量和生命预后显著恶化。也已知增加医疗费用，希望开发适当控制癌恶液质的方法。

但是，目前还没有找到强有力地抑制因癌症引起身体不适的方法。我们认为其中一个原因是没有正确理解癌症引起的病情全貌。研究小组通过寻找与癌症引起的不适相关的宿主方面的因子的方法致力于这个问题。

在保持一个细胞的分辨率和空间结构的情况下，分析癌症对肝脏的影响

到目前为止，研究小组一直着眼于癌症对肝脏的影响。以前的研究采用了采集发生癌症的小鼠的肝脏，将其粉碎，提取肝脏中含有的分子进行分析的方法，但至今为止的方法有两个课题。肝脏中含有肝细胞和免疫细胞等各种各样的细胞。如果我们将整个肝脏破碎并一举分析，我们就不能得到测量的分子来源于哪个细胞的信息。另外，肝脏存在空间控制的结构。即使是同样的肝细胞，处于容易接受氧和营养位置的肝细胞和不是这样的肝细胞，在基因的表达及其功能上也有差异。迄今为止的方法无法明确癌症对肝脏中所含的每一个细胞和空间基因表达模式的影响。

此次，研究小组使用1细胞转录组和空间转录组的技术，致力于这个课题。取出乳腺癌小鼠模型的肝脏，在1个细胞的分辨率和保持空间结构的情况下，研究了癌症对肝脏的影响。通过综合分析这两个数据，我们在“一个细胞的分辨率”和“空间分辨率”两个轴上发展了迄今为止的研究。

乳腺癌小鼠肝脏、空间基因表达模式在不同生物学途径中干扰

结果显示，在乳腺癌小鼠的肝脏中，空间基因表达模式受到干扰。有趣的是，这种扰乱对于每个生物学途径都是固有的。例如，与天冬氨酸相关的代谢在富含营养、氧的区域活跃，但与天冬氨酸代谢相关的基因的空间表达模式不受癌症的影响。另一方面，解毒系统的代谢途径在缺乏营养、氧气的领域活跃，但该模式几乎因癌症而消失。此外，还发现急性期应答在富含营养、氧的领域变得活跃。综上所述，研究人员发现肝脏的空间基因表达模式在不同的生物途径中被搅乱。研究人员认为，空间肝功能控制这一根本过程将因癌症而破裂，这是一个新的发现，这次的研究为加深对癌症对肝脏影响的理解奠定了基础。

以这次的研究为基础，增加了解癌症对肝脏的不良影响的全貌，并研发出控制方法。作为一个重要课题，本次成果是在一个鼠标模型上取得的，本次成果的一般性有待以后验证。特别是，明确人类是否发生了同样的异常是很重要的。癌症引起的宿主的病态生理是与各种异常相关的复杂的东西。

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