Nature Medicine发布不同血统的健康乳腺细胞图谱

　　

印第安纳大学医学院的研究人员近日绘制出一份到目前为止最广泛的健康乳腺细胞图谱。这些结果为科学家们提供了一种重要工具，有助于他们了解乳腺癌是如何发展的，以及不同血统的乳腺组织有何差异。

这篇题为“Single-nucleus chromatin accessibility and transcriptomic map of breast tissues of women of diverse genetic ancestry”的论文于8月9日发表在《Nature Medicine》杂志上。

通讯作者、印第安纳大学医学院的Harikrishna Nakshatri教授称：“乳腺癌的结局因遗传血统而异。社会经济因素固然是一方面的原因，但我们认为生物学和血统也起着一定的作用。这项研究将帮助我们从血统的角度来解决问题。”

乳腺癌在发病率和治疗结局上存在着与血统相关的差异。例如，非洲裔女性虽然乳腺癌发病率较低，但她们确诊乳腺癌的年龄更早，而且更有可能罹患三阴性乳腺癌。即使排除了社会经济压力和医疗保健因素，非洲裔女性的乳腺癌结局也往往更差。这表明遗传血统对基因组结构和染色质可及性有影响。

为此，研究人员对92名女性捐赠的健康乳腺组织进行了测序。这些捐赠者包括非洲裔、欧洲裔、美洲土著、西班牙裔、东南亚裔以及犹太欧洲裔的女性。他们总共对8万多个细胞开展了分析，绘制出一张全面的乳腺组织染色质可及性和基因表达图谱。

细胞图谱不仅包括各种细胞类型中的基因表达数据，还包括基因如何排列以及哪些基因表达是每种细胞特有的。研究人员知道，乳腺癌常常起源于特定的细胞类型，其起源部位会导致不同的癌症类型和治疗反应。

对snATAC-seq和snRNA-seq数据的综合分析揭示出十种不同的细胞类型，包括三种上皮细胞类型（成熟管腔细胞LHS、管腔前体细胞LASP和基底细胞BM）、两种内皮细胞类型、两种脂肪细胞亚型、成纤维细胞、T细胞和巨噬细胞。

“这项研究的目的是了解正常乳腺的组成单位，即正常乳腺中存在多少种不同的细胞类型，以及它们是否表现出与遗传血统相关的变化，”Nakshatri解释说。“只有了解癌症来源的乳腺有哪些细胞类型，我们才能真正弄清乳腺癌究竟出了什么问题。”

之后，研究人员将基因表达特征与三名女性的空间转录组学数据相整合，这三名女性两次捐赠样本的时间相隔十年。通过这些分析，他们发现了小叶上皮细胞和导管上皮细胞之间的基因表达和信号传导差异，以及信号传导网络中与年龄相关的变化。

他们发现，LASP细胞和成纤维细胞表现出与遗传血统相关的变化。雌激素受体呈阳性的LASP细胞亚群主要出现在美洲土著女性中。非洲裔和欧洲裔女性的成纤维细胞聚类方式不同，同时基因表达也存在差异。

这些结果表明，需要对器官中的每种细胞类型进行全面分析，而不仅仅是上皮细胞，才能了解遗传血统对疾病的发病率、亚型和进展的影响。

这份细胞图谱信息将通过美国国立卫生研究院（NIH）、人类细胞图谱（Human Cell Atlas）和CZ CELLxGENE Discover数据库提供给乳腺癌研究人员。