空间多组学描绘结直肠癌微转移复发播散图谱
Mapping micrometastatic seeds of relapse.
Liu et al. 在 Cancer Cell 报道,利用空间多组学绘制结直肠癌原发灶及配对肝、肺转移灶的微转移图谱。发现肝微转移为早期演化、干细胞样且免疫抑制的残留病灶状态,并与一个六基因复发签名相关。
结直肠癌的致死性主要来自远处转移,早在1889年Paget提出的“种子与土壤”学说即指出,转移取决于选定癌细胞与特定器官微环境之间的相互作用[3]。量化研究进一步表明,播散往往发生得很早:在23例伴肝或脑转移的结直肠癌中,81%(17/21)的可评估患者在原发灶尚处于临床不可检出阶段(通常小于0.01 cm³)时即已发生播散[1]。而治疗后更棘手的是微小残留病(MRD):ctDNA阳性已被证明与术后无病生存和总生存显著恶化相关[5],但它只能提示“有”残留,无法回答残留病灶在哪里、处于何种细胞状态;组织层面的标志物如CDX2有助于II/III期结肠癌的危险分层[2],微环境研究也刻画了FAP+成纤维细胞与SPP1+巨噬细胞互作形成的免疫排斥结构[4],然而这些认识多来自原发灶或显性转移灶,微转移本身的空间生态长期缺乏直接刻画。
本期Cancer Cell中,Liu等人对这一问题给出了直接的空间刻画。他们整合spot级与高分辨率空间转录组、激光显微切割后的多区域全基因组测序以及高重数蛋白成像,绘制了19例患者共49个肿瘤,覆盖配对的原发灶与肝(CLiM)、肺(CLuM)转移[6]。系统发育重建显示,肝微转移(CLiMi)源自早期的克隆分歧,呈干性、静息状态,与转移性休眠相符[6];空间上,大转移被成肌纤维细胞包裹,而微转移则被以T细胞耗竭和特异配体–受体信号网络为特征的免疫抑制微环境环绕[6]。他们还鉴定出CLiMi特异的六基因签名,在多个独立队列中与MRD状态、无病生存及化疗耐药相关[6]。
这项工作的推进在于把此前分散的线索接到了一起:早期播散的遗传学推断[1]有了组织层面的实体对应——肝微转移正是早期分歧后存留的“种子”;ctDNA所提示的分子残留病[5]获得了空间坐标与细胞状态注释——干性、静息、且身处免疫抑制生态位之中;“种子与土壤”理论[3]也被细化到微转移尺度,显示同一器官内大转移与微转移面对的“土壤”截然不同。六基因签名则提供了一种组织层面的复发预测工具,与液体活检及CDX2等既有标志物[2]形成潜在互补。
当然,19例患者的样本量有限,结论有待更大规模验证;休眠的肝微转移如何被唤醒、其免疫抑制微环境能否被治疗性逆转、六基因签名能否前瞻性地指导辅助治疗决策,都还是悬而未决的问题,而这些也正是后续研究应当瞄准的方向。
- 1.Quantitative evidence for early metastatic seeding in colorectal cancer · Nat Genet 2019
- 2.CDX2 as a Prognostic Biomarker in Stage II and Stage III Colon Cancer · N Engl J Med 2016
- 3.The pathogenesis of cancer metastasis: the 'seed and soil' hypothesis revisited · Nat Rev Cancer 2003
- 4.Single-cell and spatial analysis reveal interaction of FAP+ fibroblasts and SPP1+ macrophages in colorectal cancer · Nat Commun 2022
- 5.ctDNA-based molecular residual disease and survival in resectable colorectal cancer · Nat Med 2024
- 6.Spatial multi-omics landscape of colorectal cancer macro- and micrometastases · Cancer Cell 2026
来源:顶刊论文(社媒热度) · doi.org