肿瘤类器官

研究动态

Articles below are published ahead of final publication in an issue. Please cite articles in the following format: authors, (year), title, journal, DOI.

查看全部

肾上腺皮质癌

膀胱尿路上皮癌

乳腺浸润癌

宫颈鳞癌和腺癌

弥漫性大B细胞淋巴瘤

胶质母细胞瘤

胶质细胞瘤

肾嫌色细胞癌

肾透明细胞癌

肾乳头状细胞癌

急性髓系白血病

脑低级别胶质瘤

肺鳞状细胞癌

嗜铬细胞瘤和副神经节瘤

皮肤黑色素瘤

子宫内膜样癌

子宫癌肉瘤

眼部黑色素瘤

肿瘤类器官

肾上腺皮质癌

膀胱尿路上皮癌

乳腺浸润癌

宫颈鳞癌和腺癌

弥漫性大B细胞淋巴瘤

胶质母细胞瘤

胶质细胞瘤

肾嫌色细胞癌

肾透明细胞癌

肾乳头状细胞癌

急性髓系白血病

脑低级别胶质瘤

肺鳞状细胞癌

嗜铬细胞瘤和副神经节瘤

皮肤黑色素瘤

子宫内膜样癌

子宫癌肉瘤

眼部黑色素瘤

NATURE REVIEWS CANCER

OlgaAnczukow,Frédéri...

Steering research on mRNA splicing in cancer towards clinical translation.

NATURE REVIEWS CANCER

剪接因子受到几种类型的血液系统和实体恶性肿瘤中反复出现的体细胞突变和拷贝数变异的影响，这通常被视为剪接畸变可以驱动癌症发生和进展的初步证据。然而，许多剪接体成分也在 DNA 修复和其他细胞过程中“兼职”，这使得它们在癌症中的确切作用难以确定。尽管如此，很少有人否认 mRNA 剪接失调是大多数癌症的普遍特征。正确解释这些分子指纹可以揭示新的肿瘤脆弱性和尚未开发的治疗机会。然而，多重技术挑战、挥之不去的误解和悬而未决的问题阻碍了临床转化。首先，由于短读长 RNA 测序不擅长解析完整 mRNA 异构体的局限性，以及长读长 RNA 测序固有的浅读长深度，癌症中剪接畸变的总体情况尚未明确定义。尤其是在单细胞水平上。尽管已知个体癌症相关亚型会促进癌症进展，但广泛的剪接改变可能是人类癌症的一个同样重要且可能更容易采取行动的特征。这就是说，除了“修复”错误剪接的转录本之外，可能的治疗途径还包括使用小分子剪接体抑制剂加剧剪接畸变、使用合成致死方法针对反复出现的剪接畸变以及训练免疫系统识别剪接衍生的新抗原.© 2024。施普林格自然有限公司。

NATURE REVIEWS CANCER

NicolasRabas,RuteMMF...

Cancer-induced systemic pre-conditioning of distant organs: building a niche for metastatic cells.

NATURE REVIEWS CANCER

从早期发生开始，肿瘤细胞就与周围的正常细胞整合，形成异常结构，通过血管、淋巴管甚至神经联系与宿主有机体紧密结合。利用这些联系，新出现的癌症会发出大量介质，有效扰乱整个有机体并诱导远处组织发生变化。这些扰动通过促进更有利的组织环境（生态位）来支持外来组织内播散的肿瘤细胞的持续存在，从而偶然地有利于早期转移的建立。由于早期转移微环境的建立是转移的关键限制步骤，因此创建更合适的预处理组织可以极大地提高转移成功率。在这篇综述中，我们提供了迄今为止描述的原发性肿瘤机制和介质的最新观点，这些机制和介质诱导远处器官的促转移调节，这有利于早期转移生态位的形成。我们反思了癌症引起的全身调节的本质，考虑到组织稳态的非癌症依赖性扰动也能够触发促转移调节。我们认为，需要对催化转移进展的过程有更全面的了解，以确定预防或治疗的机会。© 2024。Springer Nature Limited。

NATURE REVIEWS CANCER

JuliaALinke,LanceLMu...

Compressive stresses in cancer: characterization and implications for tumour progression and treatment.

NATURE REVIEWS CANCER

除了许多已确定的生物畸变之外，实体瘤还会产生异常的物理微环境，加速癌症进展并产生治疗耐药性。机械力影响肿瘤的生物尺寸和时间尺度，从涉及其传感和传输的分子水平的快速事件，到更慢和更大规模的事件，包括克隆选择、表观遗传变化、细胞侵袭、转移和免疫反应。由于研究生物系统中这些动态刺激的挑战，尽管与癌症病理生理学、侵袭性和治疗耐药性有明显的相关性，但对异常升高的机械力引发的效应和途径的机制理解仍然难以捉摸。在这篇综述中，我们研究了物理力在实体瘤中的新兴和多样化的作用，并为理解实体应力力学生物学提供了一个全面的框架。我们首先回顾机械力（尤其是压应力）的生理重要性，并讨论它们的定义特征、生物学背景和相对大小。然后，我们解释肿瘤中如何出现异常压应力，并描述研究这些机械诱导过程的实验挑战。最后，我们讨论了缓解固体应力的机械疗法的临床转化及其与化疗、放疗和免疫疗法协同作用的潜力。© 2024。Springer Nature Limited。

NATURE REVIEWS CANCER

DavidMCordasDosSanto...

New horizons in our understanding of precursor multiple myeloma and early interception.

NATURE REVIEWS CANCER

多发性骨髓瘤是一种无法治愈的浆细胞恶性肿瘤，数十年来通过单克隆浆细胞的选择和恶性转化而演变。从前体状态到症状性疾病的演变的特征是浆细胞内基因组改变的复杂性不断增加以及微环境向免疫抑制状态的重塑。值得注意的是，在晚期疾病患者中，类似的肿瘤逃逸和免疫功能障碍机制会介导对现代 T 细胞疗法的耐药性，例如 T 细胞接合双特异性抗体和嵌合抗原受体 (CAR)-T 细胞。因此，越来越多的临床试验正在评估这些疗法在新诊断的多发性骨髓瘤和高危冒烟型多发性骨髓瘤患者中的有效性和安全性。在这篇综述中，我们总结了有关肿瘤从前体状态进展为症状性骨髓瘤的内在和外在过程的当前知识，并讨论了早期拦截的基本原理，包括使用 T 细胞重定向疗法。© 2024。Springer Nature Limited。

NATURE REVIEWS CANCER

MartheLaisné,Mathieu...

Epigenomic heterogeneity as a source of tumour evolution.

NATURE REVIEWS CANCER

在过去的十年中，通过开发针对 DNA 序列变异的治疗方法，癌症医学取得了显着进展。然而，同一基因型可能出现不同的细胞状态，这一事实阻碍了纯粹的基因治疗选择方法。在多细胞生物中，细胞状态异质性是由表观遗传过程驱动的，这些过程调节基于 DNA 的功能，例如转录；这些过程的破坏是癌症的一个标志，导致有缺陷的细胞状态的出现。单细胞技术的进步使我们能够量化肿瘤的表观基因组异质性并了解其机制，从而改变我们对表观基因组变化如何驱动癌症进化的认识。本综述探讨了表观基因组异质性和可塑性作为细胞状态的储存库，从而作为肿瘤进化的根源的观点。讨论了量化表观基因组异质性并探索其各种原因和后果的最佳实践，包括表观基因组重编程、随机变化和持久记忆。还讨论了限制表观基因组异质性的新治疗方法的设计，以限制癌症发生和进展的长期目标。© 2024。Springer Nature Limited。

Nature Protocols

OmarSMElNahhas,Marko...

From whole-slide image to biomarker prediction: end-to-end weakly supervised deep learning in computational pathology.

Nature Protocols

苏木精和伊红染色的全玻片图像 (WSI) 是癌症诊断的基础。近年来，计算病理学中基于深度学习的方法的发展使得能够直接从 WSI 预测生物标志物。然而，大规模准确地将组织表型与生物标志物联系起来仍然是精准肿瘤学中复杂生物标志物民主化的关键挑战。该协议描述了病理学中实体瘤关联建模 (STAMP) 的实用工作流程，能够使用深度学习直接从 WSI 预测生物标志物。 STAMP 工作流程与生物标志物无关，并且允许将遗传和临床病理表格数据与组织病理学图像一起作为附加输入包含在内。该协议由五个主要阶段组成，已成功应用于各种研究问题：正式问题定义、数据预处理、建模、评估和临床翻译。 STAMP 工作流程的独特之处在于它专注于作为一个协作框架，临床医生和工程师可以使用该框架来建立计算病理学领域的研究项目。作为示例任务，我们应用 STAMP 来预测结直肠癌的微卫星不稳定性 (MSI) 状态，显示出识别高 MSI 肿瘤的准确性能。此外，我们提供了一个开源代码库，已在全球多家医院部署，用于建立计算病理学工作流程。 STAMP 工作流程需要一个工作日的实际计算执行和基本命令行知识。© 2024。Springer Nature Limited。

Nature Protocols

AndreaCallegari,Mori...

Rapid generation of homozygous fluorescent knock-in human cells using CRISPR-Cas9 genome editing and validation by automated imaging and digital PCR screening.

Nature Protocols

我们之前描述了一种哺乳动物培养细胞基因组工程方案，具有成簇的规则间隔短回文重复序列和相关蛋白 9 (CRISPR-Cas9)，以将荧光标签纯合敲入到内源基因中。在这里，我们更新了之前的协议，以反映工作流程在效率和吞吐量方面的重大改进。简而言之，我们通过结合优化 CRISPR-Cas9 试剂的高效电穿孔、通过自动明场和荧光成像筛选单细胞衍生克隆、使用快速评估标记等位基因的数量和潜在脱靶来改进我们的方法。数字聚合酶链反应 (PCR) 和自动数据分析。与原始方案相比，我们当前的程序（1）大大提高了标签整合的效率，（2）自动识别来自单细胞的克隆，并正确定位标签蛋白的亚细胞定位，（3）提供定量和高通量通过数字 PCR 测量脱靶整合次数的测定。新程序效率的提高将需要深入分析的克隆数量减少了十倍以上，并在单轮基因组工程中产生多倍体癌细胞系中超过 26% 的纯合克隆。总体而言，在整个约 10 周的程序中，我们能够将实际操作时间从 30 天大幅减少到 10 天，允许一个人并行处理多达 5 个基因，前提是使用经过验证的试剂（例如 PCR 引物）、数字 PCR 检测和蛋白质印迹抗体可供使用。© 2024。Springer Nature Limited。

Nature Protocols

MadhusudhanReddyGadi...

Divergent synthesis of amino acid-linked O-GalNAc glycan core structures.

Nature Protocols

O-GalNAc 聚糖，也称为粘蛋白型 O-聚糖，是身体各个粘膜部位粘蛋白的主要成分，也普遍表达在细胞表面和分泌蛋白上。它们在广泛的生理和病理过程中发挥着至关重要的作用，包括肿瘤的生长和进展。此外，在不同的疾病状态下经常观察到 O-GalNAc 聚糖表达的改变。致力于揭示 O-GalNAc 聚糖的结构与功能关系的研究导致了疾病生物标志物和诊断工具的发现以及基于 O-糖肽的癌症疫苗的开发。其中许多工作需要氨基酸连接的 O-GalNAc 核心结构作为构建模块来组装复杂的 O-聚糖和糖肽。有八个核心结构（核心一到八），所有粘蛋白型 O-聚糖均源自其。在本协议中，我们描述了在实际规模中从多功能前体中所有八个核心的首次发散合成。该协议包括（i）从市售材料化学合成正交保护的前体（3天），（ii）五个独特的糖基供体的化学合成（每个供体1-2天）和（iii）前体的选择性脱保护以及八个核心的组装（每个核心需要 2-4 天）。该方法可用于制备与丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸连接的O-GalNAc核心，然后可直接用于固相糖肽合成或复杂O-聚糖的化学酶法合成。该程序使具有基本有机化学技能的研究人员能够同时制备任何所需的 O-GalNAc 核心或所有八个核心的克级。© 2024。Springer Nature Limited。

ChengweiZhong,KokSio...

Interpretable spatially aware dimension reduction of spatial transcriptomics with STAMP.

空间转录组学产生具有空间背景的高维基因表达测量。获得此类数据的具有生物学意义的低维表示对于有效解释和下游分析至关重要。在这里，我们提出了空间转录组学分析，主题建模揭示空间模式（STAMP），这是一种基于深度生成模型的可解释的空间感知降维方法，可返回生物相关的低维空间主题和相关基因模块。 STAMP 可以分析从单个部分到多个部分、从不同技术到时间序列数据的数据，返回与已知生物域和相关基因模块匹配的主题，其中包含已建立的高度排名的标记。在肺癌样本中，STAMP 以比原始注释更高的分辨率用支持标记描绘细胞状态，并发现集中在肿瘤边缘外部的癌症相关成纤维细胞。在小鼠胚胎发育的时间序列数据中，STAMP 解开了肝脏内红骨髓造血和肝细胞的发育轨迹。 STAMP 具有高度可扩展性，可以处理超过 500,000 个单元格。© 2024。作者。

NATURE BIOTECHNOLOGY

MarekKokot,RoozbehDe...

Scalable and unsupervised discovery from raw sequencing reads using SPLASH2.

NATURE BIOTECHNOLOGY

我们推出了 SPLASH2，这是一种快速、可扩展的 SPLASH 实现，基于高效的 k 聚体计数方法，用于检测来自各种测序技术和生物背景的海量数据集中的受控序列变异。我们在单细胞 RNA 测序 (RNA-seq) 数据和来自癌细胞系百科全书的批量 RNA-seq 数据中展示了 SPLASH2 的生物学发现，包括癌症转录组中未注释的选择性剪接和环状 RNA 的灵敏检测。© 2024。作者获得 Springer Nature America, Inc. 的独家许可。