世界上最大的正常乳腺组织创建地图

在一项新研究发现,德克萨斯大学MD安德森癌症研究人员,加州大学欧文和贝勒医学院的创造了世界上最大和最全面的地图正常乳腺组织,提供了一个前所未有的泌乳生物学的理解可以帮助识别等疾病的治疗靶点乳腺癌。

的人类乳腺癌细胞阿特拉斯今天发表在自然,使用单细胞基因组方法和空间配置文件从126年女性超过714000个细胞。乳房阿特拉斯强调了12个主要细胞类型和58生物细胞,并识别差异基于种族,年龄和健康女性的更年期状态。

“我们很高兴看到这个巨大的七年项目的完成,“高级通讯作者说尼古拉斯·纳文博士。主席系统生物学MD安德森。“我们能够利用许多技术来定义,在一个非常细粒度的方式,所有的不同类型的细胞和细胞状态在每一个主要领域的乳房。我们预计这个工具非常有用对于任何研究乳腺癌和其他疾病,如乳腺炎、乳房发育和泌乳失败。”

这个团队合作努力是由纳文;Kai Kessenbrock博士和德文郡劳森,博士,加州大学欧文分校;和博拉Lim,医学博士,and Alastair Thompson, M.D., of Baylor College of Medicine. The project is part of the global人类细胞阿特拉斯财团,它使用最新的技术来生成细胞参考地图在人体每个器官系统,并支持的陈扎克伯格倡议(CZI)。

人体含有约200种不同的细胞类型,其中12正常乳腺组织中找到。以前的研究主要集中在对乳腺组织上皮细胞,这些已知会导致癌症,但non-epithelial细胞类型使用基因组方法尚未深入研究。

现代工具,如单细胞测序和空间映射,允许研究人员来执行一个高度12个主要的细胞类型的集群的详细分类,包括三种类型的上皮细胞,淋巴细胞,血管细胞、T细胞、B细胞、骨髓细胞、脂肪细胞、肥大细胞、成纤维细胞和血管周的细胞。

在这项研究中,研究人员收集和检查220乳房组织样本132名妇女接受乳房缩小术或乳房切除手术。这些女性,46%是白人,41%是黑人,7%是拉美裔,6%是未知的种族。样品在四个机构,包括MD安德森,加州大学欧文分校,丹邓肯L贝勒圣卢克的医疗中心综合癌症中心和哈里斯的卫生系统。

这种广泛的数据集的正常乳腺细胞类型和各自不同的州在雌性也考虑个人因素,包括种族、年龄、BMI、肥胖、绝经状态,怀孕和分娩的数量,提供丰富的信息,作为一个强大的资源为研究社区。

空间映射了四个主要单元格区域,意想不到的免疫细胞的数量

空间映射技术,创建一个地图的组织内的细胞环境,允许研究人员观察RNA和蛋白质组成的样品了解,哪里还存在不同的细胞类型。

这些技术解决已知的细胞类型和新细胞的构成状态四个主要地区目前已知的乳腺癌、包括小叶乳用地区,导管的地区运输牛奶、结缔组织由成纤维细胞、脂肪占脂肪组织的主要领域。

研究人员惊奇地发现,16.7%的细胞在正常乳腺组织发现免疫细胞组成,包括三个主要类型:骨髓,自然杀伤(NK)的T细胞和B细胞。科学家先前认为一些免疫细胞会在正常组织中被发现。

此外,这些免疫细胞主要位于导管和小叶在三四大组织的地区。理解这些不同的免疫细胞的细微差别可以帮助在发展中更有效免疫疗法纳文解释说,对于一些亚型乳腺癌和定义他们的角色在乳腺癌进展。

研究人员还发现意外高量(7.4%)的血管周的细胞,包括周,从毛细血管进入组织,调节血液流动和血管平滑肌细胞,调节动脉收缩。

年龄、绝经和种族在不同细胞类型和细胞状态中扮演角色

研究显示显著差异在乳房组织成分和细胞状态依赖于种族,年龄和更年期状态。

例如,非洲裔美国女性特别容易受到咄咄逼人的乳腺癌亚型,如三阴性乳腺癌和炎性乳腺癌,但对这种差异的根本原因。在基线细胞状态的差异从非裔美国女性和白人女性乳房组织,通过进一步的研究,突出为癌症风险预测潜在的标记。

此外,有显著差异在乳房组织从女性50岁以上的年轻女性相比,以及细胞状态依赖于更年期状态的差异。肥胖、体重指数、妊娠状态和乳腺密度还显示一些较小的细胞类型的变化和细胞状态的差异。

作者指出,需要更多的研究来进一步了解这些细胞的功能作用状态和关注其他因素可能大大推进人类乳腺癌生物学和疾病的知识。

参考:Kumar T,娘家姓的K,魏R, et al。一个空间解决单细胞基因组图谱的成年人类乳房。自然。2023年。doi:10.1038 / s41586 - 023 - 06252 - 9

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