摘要
胃癌作为全球第五大常见肿瘤，其致死率位列全球第三。晚期胃癌患者因缺乏有效的治疗方法，预后情况较差，生存期仅有一年左右。寻找新的靶点，是进一步提高胃癌治疗疗效并延长患者生存时间的关键。肿瘤微环境是促进肿瘤进展、转移及耐药的重要因素。靶向肿瘤微环境成为肿瘤治疗的新策略和新方法。提高对胃癌肿瘤微环境的了解对开发更有效的药物至关重要。尽管已有研究报道了胃癌肿瘤微环境的异质性及相关分子机理，但对胃癌肿瘤微环境中细胞亚群的具体功能及细胞亚群之间相互作用等问题仍不清楚。为解析胃癌肿瘤微环境图谱，并进一步探索在胃癌进展中具有重要意义的细胞亚群及相关分子机制，本论文对胃癌肿瘤微环境图谱在单细胞水平进行了解析，同时对各细胞类型在肿瘤组织中及在癌旁正常组织中的特征差异及潜在分子机制进行了比较性研究。随后本论文以肿瘤相关成纤维细胞（cancer-associated fibroblasts，CAFs）为研究重点，重点探讨了CAF异质性及其在胃癌进展的作用，并探索了与基质重塑相关的eCAFs的具体功能及其在肿瘤微环境中激活的潜在机制。 本论文首先对八例胃癌患者的肿瘤组织(tumor samples)和癌旁正常组织（adjacent-mucosa samples，AM samples）进行了单细胞转录组测序，获得并分析了36，897个细胞的转录组数据。在胃癌肿瘤微环境中主要鉴定了七种细胞类型，包括上皮细胞、内皮细胞、成纤维细胞、T细胞、B细胞、巨噬细胞和肥大细胞。各细胞类型在胃癌微环境中呈现异质性，即每种细胞类型由多个细胞亚群组成。通过对肿瘤来源的细胞和癌旁正常组织来源的细胞进行比较分析发现:在两种组织中细胞亚群的数目具有显著性差异，且肿瘤来源的细胞与癌旁正常组织来源的细胞相比呈现特异的表达谱特征。值得注意的是，在胃癌微环境中发现了几个可能在胃癌进展中具有重要意义的细胞亚群:首先，发现有一部分内皮细胞同时表达内皮和成纤维细胞的标志基因，提示这是一群进行内皮-间质转化(endothelial-to-mesenchymal transition，EndMT)的内皮细胞。其次，在胃癌微环境中发现存在耗竭的T细胞亚群，且该细胞亚群在弥漫型患者中浸润明显高于肠型患者。最后，发现在胃癌肿瘤微环境中存在四个CAF亚群，分别为myofibroblasts,pericytes,inflammatory CAFs(iCAFs)和extracellular-matrix CAFs(eCAFs)。这四个CAF亚群在胃癌微环境中具有不同的分子特征及相关功能。其中表达POSTN基因的eCAFs与胃癌患者生存时间呈负相关。通过数据分析和实验验证发现，eCAFs具有调节M2巨噬细胞功能，且eCAFs的激活可能与TGFβ信号通路相关。综上所述，本论文解析了胃癌微环境的单细胞转录组图谱，鉴定了多个促进胃癌进展的关键细胞亚群，并以eCAFs为研究重点探讨了它的重要功能和其激活的潜在分子机制，为开发靶向肿瘤微环境的相关药物提供了科学依据。
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