世界上最大最全面的正常乳腺组织图谱

  6月28日，一项由德克萨斯大学安德森癌症中心、加州大学欧文分校和贝勒医学院联合进行的研究创造了世界上最大最全面的正常乳腺组织图谱，提供了一个前所未有的乳腺生物学，可能有助于识别如乳腺癌等治疗目标。相关论文发表在国际知名期刊《Nature》上，该图谱采用单细胞和空间基因组学的方法对126名女性的超71.4万个细胞进行了分析，突出了12种主要细胞类型和58种生物细胞状态，并确定了基于种族、年龄和健康妇女的更年期状况的差异。

  人体包含大约200种不同的细胞类型，大约12种在正常的乳腺组织中被发现。先前对乳腺组织的研究主要集中在上皮细胞上，因为已知这些上皮细胞会导致癌症，但非上皮细胞类型尚未使用基因组方法进行深入研究。

  现代技术，例如单细胞测序和空间映射，允许研究人员对12个主要的细胞类型簇进行高度详细的分类，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、髓系细胞、脂肪细胞、肥大细胞、成纤维细胞和血管周围细胞。

  在这项研究中，研究人员收集并检查了132名接受乳房缩小手术或乳房切除手术的女性的220份乳房组织样本。在这些女性中，46%为白种人，41%是非裔美国人，7%为西班牙裔，6%为未知种族。样本收集在四个机构，包括MD安德森、加州大学欧文分校、贝勒医学院和圣卢克医院。这一广泛的女性正常乳腺细胞类型及其不同状态的数据集也考虑了个体因素，包括种族、年龄、BMI、肥胖、更年期状态、怀孕和出生数量。

  空间映射突出了四个主要的细胞区域，意想不到的免疫细胞群

  空间映射技术创建了组织环境中的细胞地图，允许研究人员查看样本的RNA和蛋白质组成，以了解不同类型的细胞是如何运作以及居住在哪里的。这些技术解决了目前已知的四个主要区域的已知细胞类型和新细胞状态，包括小叶产乳区、运输乳的导管区域、由成纤维细胞组成的结缔组织和主要由脂肪组织组成的脂肪区域。

  研究人员惊讶地发现，在正常乳腺组织中发现的所有细胞中有16.7%是由免疫细胞组成的，包括三种主要类型：髓系、自然杀伤(NK)T细胞和B细胞。科学家们此前认为，在正常组织中很少会发现免疫细胞。此外，这些免疫细胞主要位于四个主要组织区域中的三个区域的导管和小叶周围。Navin解释说，了解这些不同免疫细胞的细微差别有助于开发针对某些乳腺癌亚型的更有效的免疫疗法，并定义它们在乳腺癌进展中的作用。研究人员还发现了血管周围细胞(7.4%)，包括调节毛细血管进入组织的周细胞，以及调节动脉收缩的血管平滑肌细胞。

  年龄、更年期和种族在不同的细胞类型和细胞状态中发挥作用

  该研究显示，乳腺组织组成和细胞状态的显著差异取决于种族、年龄和绝经状态。例如，非裔美国女性受到侵袭性乳腺癌亚型的严重影响，如三阴性乳腺癌和炎症性乳腺癌，但我们对造成这种差异的根本原因知之甚少。通过进一步的研究，非裔美国女性和白人女性乳腺组织中基线细胞状态的差异可以突出癌症风险预测的潜在标记物。

  此外，50岁以上女性与年轻女性的乳腺组织存在显著差异，同时与绝经状态相关的细胞状态也存在显著差异。肥胖、体重指数、妊娠状态和乳腺密度在细胞类型和细胞状态的变化上也有一些较小的差异。

  作者指出，还需要更多的研究来进一步了解这些细胞状态的功能作用，并关注其他可能显著提高人类乳腺生物学和疾病知识的因素。

  人类乳腺细胞图谱项目正在进行中，并正在积极招募参与者来建立和改进数据集，而且这些数据现在可以免费获得，供研究人员访问。

  参考资料：

  https://medicalxpress.com/news/2023-06-largest-ever-atlas-breast-cells-unprecedented.html

  https://www.nature.com/articles/s41586-023-06252-9