Qi存在典型肠道杯状细胞的食管和胃的肠化生(BE[Barrett食管]-IM;GIM)常被认为是食管腺癌和胃腺癌的前兆,两类癌具有相似的遗传、表观遗传和转录特征,如果没有关于活检来源的信息则难以区分GIM和BE-IM。之前的工作表明BE最有可能起源于驻留在胃贲门内的正常胃细胞,人们推断胃和食管腺癌都是通过BE-IM和GIM由胃细胞产生的,但还没有得到证明。为此,来自剑桥大学的RebeccaC.Fitzgerald团队在CancerDiscovery杂志上发表了一篇题为“Single-cellRNAsequencingunifiesdevelopmentalprogramsofEsophagealandGastricIntestinalMetaplasia”的文章,他们构建了一个跨越生理和病理状态的整个胃肠道(包括食管胃化生[E-GM])、BE-IM、萎缩性胃炎和GIM的单细胞RNA-seq图谱,证明BE-IM和GIM共享分子特征,且单个细胞同时具有胃和肠上皮细胞的转录特性,在转录方面E-GM类似于萎缩性胃炎,此外,他们还证明GIM和BE-IM具有促肿瘤发生、活化的成纤维细胞微环境。这些发现为BE-IM和GIM共享检测和治疗策略开辟了道路。研究人员首先整合并分析了跨越整个胃肠道的生理及病理状态下的scRNA-seq数据集,观察到食管和胃化生之间惊人的相似性。对被认为是胃或肠组织典型标记的单个基因表达模式分析表明BE-IM、CIM(贲门肠化生)和GIM的单个柱状细胞可以同时表达肠和胃标记物,表现出胃/肠镶嵌表型。此外,他们还观察到E-GM和NAG(非萎缩性胃炎)/CAG(慢性萎缩性胃炎)样本具有相似的特征,均缺乏胃主细胞、壁细胞和表达生长素释放肽的内分泌细胞,柱状细胞表现出弱肠道表型。通过对疾病状态下E-GM/NAG/CAG和正常状态下NGC(胃贲门)的差异表达基因分析和富集分析发现前者由AP-1转录因子调控的基因上调。为了进一步阐明E-GM和BE-IM之间的关系,作者对临床确认的E-GM样本进行了全基因组测序(WGS),发现与BE-IM相比,E-GM中的突变负荷显着降低。越来越多的证据表明微环境对癌症发生的影响,作者着手分析样本中的非上皮细胞。在BE-IM和GIM中未观察到内皮细胞和T细胞的定量和定性变化,但观察到两种不同类型的、分别以颗粒酶A(肠)或颗粒酶B(胃)表达为特征的NK细胞,BE-IM和GIM均以胃NK细胞的存在为标志,进一步表明它们之间的相似性。此外,作者再分析scRNA-seq数据将基质细胞分为7簇,归为3种类型:S1早期免疫;S2促结缔组织增生的/细胞外基质沉积;S3收缩性成纤维细胞表型,对不同组织类型的比较发现BE-IM和GIM中S2/S3细胞群比例增加,在E-GM中也观察到了这一趋势,提示这可能是食管化生变化的标志物,S2/S3成纤维细胞的出现可能创造了一个促肿瘤环境。总的来说,这项工作证明胃和食道的IM具有相同的上皮表型和基质微环境,结合最近确定的BE-IM起源于胃,表明BE-IM和GIM本质上是对炎症触发做出反应的单一病种,说明可以采取更统一的方法早期检测胃食管交界处两侧的癌前病变。原文链接: