今天给大家分享一篇比较简单的研究思路文章，简单思路：类器官—RNA-Seq—差异基因分析—验证。约翰霍普金斯大学Yea Ji Jeong 于2023年4月17日发表在JOURNAL OF CLINICAL INVESTIGATION（15.9/Q1）上题为“Morphology-guided transcriptomic analysis of human pancreatic cancer organoids reveals microenvironmental signals that enhance invasion”的文章。选取药物临床实验患者的胰腺癌组织构建类器官，通过转录组测序鉴定到3个明显差异的转录组亚群，其中2个与肿瘤侵袭直接相关且表达上调。与已发表的胰腺癌单细胞RNA测序数据比对，确定了肿瘤微环境差异，显示肿瘤微环境中的非肿瘤细胞可以调节肿瘤细胞侵袭。通过计算配体受体分析并验证了多种配体（TGF-β1，IL-6，CXCL12，MMP9）对正常人PDAC类器官的侵袭和基因表达的影响。
研究项目背景：
近年来，PDAC的转录组学研究表明PDAC有2种不同的转录组亚型，通常称为经典和基础亚型，基础亚型预后较差。尽管与原发性肿瘤相比，基底亚型的转移性病变富集，但转录组改变在驱动转移中的作用尚不清楚。前期研究表明来自手术切除的人PDAC的类器官在体外表现出间充质或集体侵袭，TGF-β是部分类器官侵袭的诱导剂。本研究结果表明，肿瘤细胞侵袭通过2个不同的转录组亚型协调的，并受到肿瘤细胞与周围微环境中细胞之间相互作用的影响。
研究路线图
研究结果
1 胰腺癌类器官构建及RNA-seq
转录组测序确定了553个在侵入性类器官中差异表达的基因，在553个基因中，有393个基因在侵入性类器官中上调，包括MMP8，OLR1，COL7A1和SPOCK1，所有这些都与细胞外基质（ECM）结构和细胞外信号传导有关。
2 胰腺癌临床组织验证
PDAC细胞在整个组织切片上显示出异质的SPOCK1或OLR1染色强度，但用pan-CK进行染色证实了两种蛋白质在PDAC细胞中的表达，证实了SPOCK1和OLR1在人类肿瘤PDAC细胞中的表达，并且它们的异质表达与我们的类器官中的模式一致。
3 类器官RNA-Seq数据与PDAC scRNA-seq数据比对分析揭示了肿瘤微环境中的不同细胞组成
4 NicheNet进行了配体-靶基因配对分析和实验验证：TGF-β1，IL-6，CXCL12和MMP9增强PDAC类器官的侵袭
本研究利用类器官培养技术和转录组测序技术来研究驱动侵袭的分子机制，并通过与PDAC scRNA-seq数据比对分析，鉴定出来自非肿瘤细胞的特定配体，这些配体增强了类器官模型中的侵袭。本研究结果为驱动人类胰腺癌侵袭的分子和细胞改变提供了重要的见解，发现了抑制侵袭的新治疗方法。
