AQP5

引言 胃肠道在人体中扮演着至关重要的角色，它不仅是营养吸收的主要场所，更是免疫防御的重要前沿。然而，随着现代社会生活方式的变化，克罗恩病、溃疡性结肠炎等炎症性肠病的发病率持续上升，给患者带来了巨大的痛苦和不便。这些疾病不仅影响到人们的日常生活质量，还与结直肠癌的发病存在潜在联系。因此，深入理解胃肠道在健康和疾病状态下的细胞构成，尤其是炎症如何引发细胞变化和组织功能的改变，成为当今生物医学研究中的重要课题。11月20日 Nature的研究报道“Single-cell integration reveals metaplasia in inflammatory gut diseases”，通过对数百万个单细胞的精细分析，致力于绘制出全肠道的细胞图谱，以揭示其中的奥秘。这项研究不仅是对基础科学的探索，更可能为未来的疾病诊断和治疗带来革命性的进步。通过全胃肠道细胞图谱的建立，首次能够详细观察到细胞在炎症环境下的适应性变化，尤其是“化生”（metaplasia）这一现象如何影响疾病的进展。这些发现将为揭示胃肠道炎症性疾病的复杂机制及开发新的治疗方法提供坚实的基础。 随着基因组学的不断进步，以及胃肠道疾病（如克罗恩病和溃疡性结肠炎）的患者人数不断上升，研究人员正在致力于全面了解胃肠道各组织在健康和疾病状态下的细胞构成。该研究通过整合25个单细胞RNA测序数据集，建立了一个涵盖从胚胎发育到成年的全肠道细胞图谱，为理解炎症性肠病（inflammatory bowel disease, IBD）中的化生现象提供了新的见解。 胃肠道是一个复杂的多器官系统，不仅负责吸收营养，还充当人体与外界的免疫屏障。炎症性肠病（如克罗恩病和溃疡性结肠炎）目前影响全球超过700万人，同时每年约有200万新病例被诊断为结直肠癌（colorectal cancer, CRC）。这种疾病的高发性和复杂性使得对胃肠道细胞组成的系统性研究变得极为重要。 为了创建全面的胃肠道细胞图谱，研究人员对来自189名健康对照者的385份样本进行了单细胞RNA测序分析，总共获得了约110万个细胞的表达数据。这些数据经过了严格的质量控制流程（scAutoQC），最终建立了一个由136种细胞状态组成的健康参考图谱。该质量控制流程包括过滤掉低质量细胞和重复细胞，确保数据的可靠性和准确性。整个健康参考图谱涵盖了口腔黏膜、食管、胃、小肠、大肠等多个部位的细胞。 为了进一步增强研究的说服力，研究人员通过对不同细胞类型进行了统计分析，以确保结果的可靠性。例如，在单细胞RNA测序数据中，每种细胞类型的代表性都经过了严格验证，并确保在数据整合和质量控制过程中不会丢失或偏差。此外，研究人员还利用单细胞变分推断（scVI）模型来精确分析数据，发现这种方法比其他整合方法更具优势，从而为整个数据集的可靠整合提供了基础。 随后，研究团队将12个涉及胃肠道癌症、乳糜泻、溃疡性结肠炎和克罗恩病的疾病数据集与健康参考数据进行了锚定整合，得到了一个涵盖160万个细胞的资源。这些数据集包括来自271名供体的样本，进一步丰富了全肠道细胞图谱的内容。疾病数据的整合为探索疾病状态下的细胞行为提供了直接证据，特别是在特定疾病中细胞组成的动态变化。 全胃肠道细胞整合的概况（Credit: Nature） 概要：图a显示了全胃肠道细胞图谱的示意图，将健康参考作为核心，同时利用迁移学习（transfer learning）映射疾病数据集。利用健康的细胞数据作为基准，进一步整合来自不同疾病状态的数据，旨在建立一个全面的胃肠道细胞整合图谱。 质量控制流程：图b介绍了自动化的质量控制方法（scAutoQC），用于筛除低质量的细胞。该方法是一种无监督的质量控制技术，用于确保数据的准确性和可靠性。通过UMAP等方法进行数据降维和聚类，以便更好地理解细胞之间的差异和关系。 细胞和供体概览：图c显示了每个研究中的细胞和供体数量，并按照胃肠道区域和年龄进行了分类。图中的点大小表示供体的数量，颜色则表示细胞数量。这部分的信息表明了不同区域和年龄段的细胞数据的覆盖情况，以及健康和疾病状态下的数据分布情况。 化生现象的发现与意义 在这一图谱中，研究人员发现了在炎症性肠病患者中由干细胞衍生的上皮细胞化生现象。所谓化生（metaplasia），是指成熟组织被其他解剖区域的细胞替代的过程。这种现象在胃中的幽门腺和布鲁纳腺（Brunner's glands）细胞中表现尤为明显。研究人员通过对约50万个疾病细胞的分析，发现幽门腺化生细胞在炎症性肠病患者中具有与健康组织中的上皮细胞不同的转录特征，这些细胞表现出对免疫细胞（如T细胞和中性粒细胞）的强烈招募作用。 此前，幽门腺化生被认为与黏膜愈合有关，但该研究的结果表明，这些化生细胞不仅参与愈合过程，还在慢性炎症中起到了推动作用。通过对疾病状态下不同细胞类型的基因表达变化进行系统性分析，研究人员观察到幽门腺化生细胞在疾病状态下表现出促炎基因（例如CXCL1、CXCL2和CXCL8）的高表达水平，这些基因与炎症细胞的招募密切相关。此外，研究结果显示，幽门腺化生细胞能够与中性粒细胞和T细胞之间形成复杂的细胞间信号网络，这进一步支持了这些细胞在炎症反应中的核心作用。 这种化生现象不仅限于胃，而是具有更广泛的系统性影响。在IBD患者中，化生上皮细胞显示出一种“适应性重编程”的特性，能够通过信号通路的重新配置来应对炎症环境。这些细胞通过上调抗原呈递相关基因（如MHC-II类分子）和趋化因子，促进免疫细胞的募集和激活，从而在慢性炎症中起到了桥梁作用。这一发现为进一步探讨IBD的慢性化过程及其与癌症发生的关系提供了新的视角。 炎症性肠病（IBD）中的化生细胞谱系（Credit: Nature） UMAP显示细胞分布（图a）：使用UMAP展示了健康和疾病状态下的细胞图谱。图中细胞按照疾病类别进行着色，以显示不同疾病对细胞类型的影响。虚线框标示了广义的细胞谱系，并在括号中指出了具体的细胞数量。 疾病扩展数据点图（图b）：通过点图展示了各个研究中疾病状态下的细胞和供体数量。点的颜色代表细胞数量，而点的大小则表示供体的数量，红色标记表示来自未发表的研究数据集。 健康和疾病样本中的间充质细胞（图c）：UMAP和标志基因点图展示了健康和疾病（成人和儿童）组织中的间充质细胞。特别是，图中以虚线框标出了“口腔黏膜成纤维细胞”的位置，说明这些细胞在不同条件下的表达特征。 成纤维细胞比例柱状图（图d）：柱状图显示了健康和疾病状态下，胃肠道不同区域中口腔黏膜成纤维细胞或炎症成纤维细胞的比例，揭示了疾病状态对这些细胞类型丰度的影响。 炎症反应基因评分（图e）：图中使用小提琴图展示了不同疾病状态下，口腔黏膜成纤维细胞或炎症成纤维细胞的MSigDB炎症反应基因评分。该基因集富集分析比较了健康和疾病样本中口腔黏膜成纤维细胞的差异表达情况。 大肠上皮细胞及化生潘氏细胞（图f）：UMAP图和标志基因点图展示了来自成人和儿童健康及疾病样本中的大肠上皮细胞，重点突出显示了化生的细胞。柱状图展示了在健康和疾病状态下结肠细胞与潘氏细胞的比例差异，表明化生细胞在炎症性环境中的重要作用。 全肠道数据的整合与分析 为了全面了解不同生命周期阶段和胃肠道区域中的细胞类型，研究团队整合了来自23个已发表数据集和2个未发表数据集的健康细胞数据，涵盖了从口腔粘膜、食道、胃、小肠、大肠到肠系膜淋巴结的多个组织。通过将这些数据重新映射并采用单细胞变分推断（scVI）进行整合，研究人员成功将所有细胞注释为七大类谱系，并进一步细分为136种细胞类型。 在这些细胞中，研究团队重点分析了上皮细胞和间充质细胞在不同年龄和区域的分布情况。结果显示，在胚胎和儿童阶段的胃、十二指肠、回肠和结肠中，神经和间充质谱系的细胞表现出显著的富集，尤其是在发育中的小肠和大肠中，髓样细胞（包括巨噬细胞和LYVE1+巨噬细胞）的数量明显增加。与成人相比，胚胎阶段的胃肠道组织中富含髓样细胞和间充质细胞，这表明这些细胞在发育过程中可能发挥重要作用。研究人员通过分析这些细胞的基因表达特征，发现这些髓样细胞和间充质细胞在发育过程中表现出特定的标志基因（如LYVE1和CD68），这些基因在维持组织结构和支持免疫屏障功能中扮演了重要角色。 进一步的分析表明，间充质细胞在不同发育阶段的功能差异显著。胚胎期的间充质细胞主要参与组织重塑和基质的形成，而在成人阶段，这些细胞更多地参与组织的稳态维持和修复。此外，髓样细胞在不同组织中的分布差异也为理解其在免疫反应中的角色提供了重要线索。髓样细胞，尤其是巨噬细胞，在发育阶段具有较高的可塑性，能够根据微环境的变化进行功能转变，从而在胃肠道的发育和疾病防御中起到关键作用。IBD中的疾病相关细胞动态 为了进一步了解疾病状态下的细胞变化，研究人员将来自溃疡性结肠炎、克罗恩病、儿童IBD、乳糜泻、结直肠癌和胃癌患者的数据投射到健康参考图谱中。结果显示，约50万个疾病细胞被成功添加到全肠道细胞图谱中，总计覆盖了271名供体的160万个细胞。 在IBD的研究中，研究人员通过无监督共识非负矩阵分解（cNMF）和差异基因表达分析，揭示了疾病特异性的基因表达程序及细胞丰度变化。例如，在克罗恩病和溃疡性结肠炎患者中，炎症性成纤维细胞的丰度显著增加。这些成纤维细胞表现出与健康口腔黏膜成纤维细胞相似的转录特征，但其促炎基因（如CXCL1、CXCL5等）的表达显著上调，表明这些细胞在炎症和伤口愈合中的关键作用。 研究人员还通过差异基因表达分析发现，IBD患者的成纤维细胞中IL6、TNF和IFNγ等炎症因子的表达水平显著升高，这些炎症因子被广泛认为在IBD的慢性炎症进程中起到了至关重要的作用。此外，研究还发现，在IBD患者中，口腔粘膜成纤维细胞在回肠中的富集度显著增加，进一步表明这些细胞在炎症性肠病中的重要性。 特别值得注意的是，成纤维细胞在疾病状态下表现出显著的异质性。在IBD患者中，某些成纤维细胞亚群表现出高水平的趋化因子和细胞因子表达，这些分子可以吸引免疫细胞到达炎症部位，从而加剧局部的炎症反应。这些细胞通过与上皮细胞和免疫细胞的相互作用，形成了一个复杂的细胞间网络，使得炎症反应得以维持和扩大。这一网络的建立和维持可能是IBD难以治愈的一个重要原因。INFLAREs：炎症上皮细胞的发现 通过对IBD和乳糜泻患者的化生上皮细胞进行深入分析，研究人员发现了一类新型的炎症上皮细胞，称之为INFLAREs。这些细胞在患者的回肠和结肠中表现出幽门腺化生的特征，并在基因表达上与健康的幽门腺细胞存在显著差异。INFLAREs的主要特点是其在慢性炎症环境中维持了干细胞的特性，具有高度的增殖能力，并表达了一系列与免疫细胞相互作用的因子。 为了进一步验证INFLAREs的功能，研究人员通过免疫组织化学和单分子原位杂交技术（smFISH）在IBD和乳糜泻患者的肠道组织样本中检测这些细胞的标志基因（如MUC6、AQP5和BPIFB1）。结果表明，INFLAREs定位于化生腺体的隐窝底部，并与周围的免疫细胞密切关联，尤其是CD4+ T细胞和中性粒细胞。此外，INFLAREs中CXCL2、CXCL5和CXCL16的高表达，能够有效招募中性粒细胞和T细胞，从而在慢性炎症中起到推波助澜的作用。 更为重要的是，INFLAREs在IBD患者中显示出对肠道屏障功能的双重影响。一方面，它们通过分泌抗菌肽（如PLA2G2A）和黏液来加强屏障功能，可能在一定程度上有助于黏膜的愈合和再生；另一方面，这些细胞通过上调促炎基因表达，积极参与炎症反应，尤其是通过分泌CXCL系列趋化因子来吸引免疫细胞的持续浸润。这种双重作用表明INFLAREs在慢性炎症性疾病中既是修复者也是破坏者，扮演着复杂的角色。INFLAREs的起源 为了探讨INFLAREs的起源，研究团队进行了小肠上皮细胞的轨迹分析，结果表明，INFLAREs源自表达LGR5的干细胞，并在炎症状态下表现出干细胞基因的持续表达（如LGR5和OLFM4）。这种干细胞状态的保持使得INFLAREs在疾病环境中展现出高度的可塑性。 研究还发现，INFLAREs具有类似干细胞的多能性，这使得它们能够根据环境的需求在不同的功能状态之间进行切换。这种可塑性使得INFLAREs在慢性炎症中既可以促进组织修复，又可以通过其促炎特性加剧组织损伤。这些细胞的多功能性和双重作用使其成为研究慢性炎症性肠病的新焦点，并为未来的治疗策略开发提供了潜在靶点。 该研究通过建立全肠道细胞图谱，揭示了炎症性肠病中的化生现象及其在疾病进展中的作用。INFLAREs作为一种新型的炎症上皮细胞，不仅在黏膜愈合中发挥作用，还可能通过与免疫细胞的相互作用，推动慢性炎症和组织损伤的进一步恶化。这一发现为理解IBD等慢性炎症性疾病的病理机制提供了新的思路，并为未来的治疗策略研究奠定了基础。 研究中的全肠道细胞图谱数据集现已公开，可通过Gut Cell Atlas网站获取。这些数据资源为进一步的基础研究和临床应用提供了重要参考，将有助于揭示不同疾病状态下胃肠道细胞的变化，推动对复杂胃肠道疾病机制的深入理解。 此外，这些发现强调了在炎症性肠病治疗中精确调控特定细胞亚群的重要性。未来的研究方向可能包括探索如何通过调节INFLAREs的功能来实现更有效的疾病管理，特别是如何在保留其组织修复潜力的同时，抑制其促炎特性。这一领域的进展将有助于开发更具针对性的治疗方案，从而改善患者的预后和生活质量。 参考文献 Oliver, A.J., Huang, N., Bartolome-Casado, R. et al. Single-cell integration reveals metaplasia in inflammatory gut diseases. Nature 635, 699–707 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07571-1 责编|探索君 排版|探索君 转载请注明来源于【生物探索】 声明：本文仅用于分享，不代表平台立场，如涉及版权等问题，请尽快联系我们，我们第一时间更正，谢谢！ End 往期精选 围观 一文读透细胞死亡(Cell Death) | 24年Cell重磅综述（长文收藏版） 热文 Cell | 是什么决定了细胞的大小？ 热文 Cell | AI取代科研人员还有多远？ 热文 新英格兰 | 司美格鲁肽（semaglutide）又有新发现：助力关节炎治疗 热文 CRISPR技术进化史 | 24年Cell 综述

哈喽大家好，今天分享一篇近期发表在Nature（IF：64.8）的文章，该文章主要展示了在鳞状细胞癌小鼠模型中，NP137介导的netrin-1抑制降低了发生上皮细胞间质转化的细胞比例，减少了转移灶的数量，并增加了肿瘤细胞对化疗的敏感性。借助NP137处理对小鼠身上移植的人上皮细胞癌的差异，表明netrin-1阻断抑制了人类中癌细胞的上皮间质转化。   一、背景上皮间质转化（EMT）与肿瘤的发生、进展、转移、耐药性息息相关，尽管EMT在癌症中的作用及调节机制研究取得实质性进展，但临床上尚未开展有效的靶向EMT的治疗策略，该研究发现在小鼠鳞状细胞癌的EMT机制中，存在一类重要蛋白Netrin-1，阻断Netrin-1抑制癌细胞的上皮-间充质转化。通过单细胞RNA测序显示，鳞状上皮细胞癌中混杂着EMT的不同发育状态，给于阻断Netrin-1抑制后，能够阻止癌细胞向晚期EMT状态进展。为进一步评估这一发现与人类癌症的相关性，作者用NP137治疗移植了人类癌细胞系的小鼠，这些癌细胞系在TGFβ1给药后经历EMT，而Netrin-1抑制降低了移植癌细胞的EMT。总之，作者的研究结果确定了靶向EMT治疗癌症的药理学策略，为抗癌治疗开辟了新的治疗干预措施。        二、结果1.Netrin-1在皮肤SCC的EMT中过表达已知上皮细胞粘附分子（EPCAM）在多种上皮组织中表达，上皮来源的癌细胞中高表达EPCAM分子，由此区分肿瘤细胞为间充质瘤细胞和癌细胞。为寻找靶向肿瘤中上皮间充质化的药物靶点，该研究探索小鼠SCC模型中分离的上皮癌细胞和间充质肿瘤细胞转录组测序数据发现，与EPCAM+癌细胞相比，EPCAM-间充质瘤细胞优先分泌一些细胞分子，即编码netrin（Ntn1）及其受体UNC5B的基因在EPCAM-间充质瘤细胞中表达增高（图a，b），此外，针对netrin的特异性治疗在药物研发早期阶段被证实有用，目前应用于癌症治疗早期临床试验，具体试验药物为NP137,人类癌症临床试验的netrin-1阻断单克隆抗体(ClinicalTrials.gov识别符NCT02977195)。2.Netrin-1过表达增加EMT为了评估Netrin-1过表达的作用，作者构建了Netrin-1过表达的SCC肿瘤小鼠模型（LKPR- NTN1），在netrin-1过表达后，作者观察到与对照小鼠相比，过表达Netrin-1小鼠的肿瘤数量增加(图1c)，发生EMT的肿瘤细胞比例增加(图1d）。上皮间质转化过程并不是一蹴而就的，EMT过程中存在上皮状态（KRT14+ VIM−），上皮-间质混合状态（KRT14+ VIM−），完全间质状态过程（KRT14−VIM+）。通过组织学分析和免疫荧光，作者评估了netrin-1过表达对该模型中先前描述的不同肿瘤EMT状态的影响。结果表明，netrin-1的过表达导致具有完整EMT的肿瘤比例显著增加(70%)，具有上皮表型的SCCs比例显著减少(3%)(图1e,f)，这与荧光激活细胞分选(FACS)对EPCAM表达的量化结果完全一致(图1d)。这些数据表明，netrin-1的过表达促进了皮肤SCC原发性模型的肿瘤起始和EMT。      3.靶向Netrin-1抑制EMT先前研究已经表明，Netrin-1在多种癌症中上调，药物抑制Netrin-1对体内EMT的影响尚未被研究。作者给予他莫昔芬诱导SCC小鼠模型Netrin-1表达上调后，连续4周给小鼠喂药NP137，观察Netrin-1抑制对肿瘤形成和EMT的影响。结果示：每周给3次药NP137导致每只小鼠SCCs数量减少50%(图1g)。FACs量化YFP+ EPCAM+(上皮源)肿瘤细胞和YFP+ EPCAM -(间质转化的)肿瘤细胞的百分比显示，NP137降低了自发性EMT的原发性皮肤SCCs中发生EMT的EPCAM -肿瘤细胞的比例(NP137处理小鼠为41%，对照组为77%)，表明在LKPR小鼠模型中，靶向netrin-1能够抑制肿瘤细胞的EMT（图h）。为了确定Netrin-1抑制是否对不同EMT状态有不同的影响，作者使用免疫荧光来评估肿瘤状态的比例，NP137增加了上皮状态的比例(NP137处理小鼠为54%，对照小鼠为31%)，而混合EMT的比例保持不变(NP137处理小鼠为16%，对照小鼠为12%)，晚期EMT状态的比例下降(NP137处理小鼠为30%，对照小鼠为56%)(图1i,j)。这些数据表明，netrin-1的药理学靶向制剂NP137可以抑制癌症小鼠模型中的EMT。图14.靶向Netrin-1抑制肿瘤转移由于EMT和肿瘤转移密切相关，研究人员继续检测了NP137处理对肿瘤转移的影响。通过评估NP137用药后过表达Netrin-1的小鼠模型发现，NP137的施用大大减少了LKPR小鼠肺转移的数量(图2a)。为排除这一因果关系是原发肿瘤数目下降干扰产生的，作者给在尾静脉注射FACs分离的LKPR小鼠的YFP+肿瘤细胞后，NP137仍然表现出显著减少肿瘤肺转移的数量，这一结果表明Netrin-1靶向药物抑制直接抑制转移的形成（图2b）。5.NP137使癌细胞对化疗敏感SCC的标准化疗方案为顺铂联合5-氟尿嘧啶（5-FU），研究人员还发现联合使用NP137增强了SCC标准化疗药物顺铂和5-FU的治疗效果，也说明了NP137处理降低了肿瘤细胞的耐药性(图2c)。这些数据表明，Netrin-1的药理学靶向可以降低与EMT相关的癌症特征，包括转移和对化疗的耐药。图26.NP137对基质细胞的影响进一步的，作者研究了NP137对基质细胞的影响，通过对两种对照SCC小鼠和两种NP137处理的原发性皮肤SCCs的肿瘤上皮细胞及其相关基质细胞进行单细胞RNA-seq ，发现NP137处理降低了肿瘤细胞的数量，增加了肿瘤相关成纤维细胞（CAFs）的数量，其它细胞数量未发生变化。使用单细胞组成数据分析(scCODA)进行差异丰度分析，研究者们发现在两个对照和两个np137处理的小鼠之间，不同CAF亚群的比例及不同CAF簇间的基因表达没有显著性差异。并且随后用免疫组化染色证明NP137处理后增加了CAFs的数量。7.NP137对肿瘤细胞状态的影响探索单细胞测序结果，具体地评估Netrin-1抑制对肿瘤状态的影响。结果同上文FACs一致，单细胞分辨率下，作者发现了不同EMT细胞状态对应的细胞簇，包括上皮细胞（KRT14+VIM-）、早期杂交EMT (EPCAM-Krt14+ Vim+)、晚期杂交EMT (EPCAM-Krt14-Krt8+ Vim+ Pdgfra−)和晚期EMT (EPCAM-Krt14−Krt8−Vim+Pdgfra+)（图3a）。与对照组相比，NP137给药与上皮肿瘤细胞状态比例增加、早期EMT比例相似、晚期混合型EMT比例下降以及晚期EMT大幅下降相关(图3b,c）。免疫荧光实验证实，NP137给药后上皮状态的增加和晚期EMT肿瘤状态的减少（图3d）。使用10x Visium的空间转录组学分析揭示了scRNA-seq鉴定的肿瘤状态的空间定位，并显示它们定位于不同的生态位，如先前报道。NP137增加了上皮状态(Epcam+ Krt14+)的比例，抑制了晚期EMT状态(Krt14-Krt8-Vim+)的发生，阻断了混合EMT状态(Krt8+ Vim+)的EMT进展（图3e,f）。为了进一步了解NP137抑制EMT的机制和信号通路，作者使用MSigDB Hallmark基因集进行了通路富集分析，结果表明，在药物靶向作用下Netrin-1抑制后，肿瘤细胞中与EMT、缺氧、血管生成和炎症反应相关的基因表达均显著降低（图3g）。图3拟时序细胞轨迹分析发现，在对照肿瘤中可以识别出两种不同的谱系轨迹，一条轨迹从上皮细胞转化为混合EMT，另一条轨迹从上皮细胞状态转化为晚期完全EMT(图4a)。NP137处理的肿瘤细胞具有不同的谱系轨迹，表达高水平Aqp1的晚期EMT状态轨迹消失，出现两个新的上皮状态轨迹(Epithelial-B1和Epithelial-B2)，以及两个混合EMT轨迹(图4b)。Epithelial-B1的特征是Krt15的高表达，对属于Epithelial- B2状态的细胞的标记基因进行GO富集分析显示糖酵解上调，角化增加(图4b,c)。对SCC小鼠对照组和NP137处理的LKRP小鼠皮肤SCCs进行YFP免疫染色和RNA原位杂交实验证实，NP137给药后以aqp1表达为代表的EMT晚期轨迹的抑制减少和Krt15表达代表的上皮状态的增加(图4e)。图48.UNC5B轴促进EMT研究人员进一步检测了Netrin-1的受体Unc5b的作用。作者发现在细胞系中Ntn1和Unc5b敲除都会抑制EMT过程，而且这种抑制作用不会被NP137处理加强，说明Netrin-1是通过UNC5B来发挥其促EMT作用的（图5a,b）。为了评估NP137对EMT的调节和促上皮状态的促进是否是直接调节EMT状态的旁分泌或自分泌netrin-1 - UNC5B信号轴被破坏的结果，作者对体外培养的对照、Ntn1-KD和UNC5B - kd肿瘤细胞的EPCAM+肿瘤细胞进行了大量rna测序，结果示，在Unc5b敲低后下调或上调的基因中，超过50%的基因也受到Ntn1敲低的差异调节(图5c)，这表明Netrin-1和Unc5b调节着相似的信号通路和转录程序。Ntn1敲低和Unc5b敲低促进了与上皮状态相关的基因(Krt14、Krt15、involucrin和claudin)的表达(图5d)，并降低了与EMT和促EMT相关的基因(Aqp5、Nrp1、Nr2f2、Twist1和Twist2)的表达(图5e-g)。总之，这些数据表明，在肿瘤细胞中靶向netrin-1-UNC5B信号轴可减少EMT，并以独立于肿瘤微环境的细胞自主方式促进皮肤SCC维持上皮状态。          图59.NP137阻止人类癌症的EMT最后，研究人员分析了TCGA数据库中的临床样本，发现在肺SCC、肺腺癌（lung adenocarcinoma, LUAD）以及皮肤黑色素瘤（skin cutaneous melanoma, SKCM）中，UNC5B和EMT评分之间存在正相关关系（图6a,b）。为探索功能的相关性，作者构建人类癌症细胞系A549移植小鼠，同时给予TGFβ1引发EMT状态（图6c,d），紧接着利用NP137治疗，结果表明抑制Netrin-1显著降低肿瘤生长，提高上皮细胞标志物表达（图6e,f）。正反回复实验表明Netrin-1抑制能够降低体内人类癌细胞的EMT。图6三、结论        1、使用NP137的药理学靶向netrin-1是一种安全有效的靶向肿瘤EMT的策略,可以减少肿瘤的转移，并且增加肿瘤对化疗的敏感性。2、作者揭示了netrin-1调节EMT并促进EMT晚期分化轨迹的分子机制，即Netrin-1的抑制诱导肿瘤细胞谱系分化的开关，将肿瘤分化转向上皮肿瘤状态，这种状态对化疗更敏感。Netrin-1通过向UNC5B发送信号发挥其促EMT功能，UNC5B可促进间充质转录程序的表达，下调控制细胞-细胞粘附和促进上皮分化程序的基因的表达。3、NP137给药后肿瘤细胞对化疗的敏感性表明，抗Netrin-1抗体与其他抗癌药物联合使用可能对具有EMT特征的癌症患者有益。文章结尾对该发现在临床的应用进行展望道，这些结果对EMT癌症患者联合Netrin-1抑制的抗癌治疗策略的发展以及新型生物标志物的开发具有重要意义，这些生物标志物将有助于更好地对癌症病例进行分层，以确定那些更有可能对抗Netrin-1治疗产生反应的癌症。四、思路衍生耐药EMT的新靶点，正如17年前，发现了VEGF抑制剂能够治疗年龄相关性黄斑，进而改变了年龄相关性黄斑注定失明的结局，VEGF靶点药物在2006年被《科学》杂志评为年度10大科技突破之一，随后大量先关研究高分频发。新的靶点出现，必定意味着新一波研究的接踵而至！       NP137抑制Netrin-1已经明确证实，药物开发前阶段，这个抑制剂是不是可以用来治疗不同类型癌症呢，寻找生物标志物就意味着，临床患者有效分层，有望写入治疗指南，具有重大意义。思路一：基于Netrin-1差异，分析癌症EMT耐药的生物标志物：划重点啦！！肿瘤届大名鼎鼎的“致密纤维化癌”还包括胰腺癌、肝内胆管癌、肾细胞癌、结直肠癌等这些常见的肿瘤！！根据不同肿瘤EMT及转移特点，分析Netrin-1 -Unc5b轴的差异表达情况，根据化疗耐药队列情况，构建耐药相关Signature，建模型，验证模型准确性。3分文章这不就到手了！思路二：基于靶器官差异，分析不同的癌种介导的EMT中Netrin-1-Unc5b信号的肿瘤微环境的异同：易于转移高EMT原发灶微环境分析（小泛癌）这不就来啦！每个癌种都需要Netrin-1染色吗？当然不需要，HPA数据库就可以直接查询HE的染色结果！再结合公共数据库的转录组，单细胞数据分析，直冲5分+的SCI。         当然，皮肤鳞癌不是唯一的硬骨头！肺部、胰腺、胆管、肾脏同样有着类似的难啃的骨头的属性！也是易于发生转移的大户！以上两种思路，小编总结好了思路，可以冲！思路三：不同上皮间质转化状态对Netrin-1抑制剂的敏感性:已知肿瘤上皮细胞进展过程中，会发生间充质转化，并且多数是由于肿瘤细胞产生细胞因子介导！这就转化成我们熟悉的分析思路了！1）不同状态的间充质状态的对应肿瘤分期划分；2）Netrin-1-Unc5b信号在不同状态EMT肿瘤细胞中信号强弱，分析不同表型分组之间的差异细胞、通路、关联预后和耐药等等。

VIRGINIA BEACH, Va., Feb. 3, 2021 /PRNewswire/ -- LifeNet Health LifeSciences has successfully isolated three types of primary human lung epithelial cells from a single donor. One of the three types, alveolar epithelial type II cells, are of particular interest to scientists due to their applicability for respiratory disease research. LifeNet Health's scientists have also isolated the bronchial and small airway epithelial cells, which are critical for the first lines of defense in protecting the lungs. "Due to the complexities in the nature of these cells, they are difficult to isolate and maintain in culture," said Jingsong Chen, M.D., Chief Technology Officer at LifeNet Health. "We attribute the successful isolation of these cells to our skilled scientists and their expertise in this field." All three cell types have been fully characterized and retain their morphology in culture after isolation. They show initial viability of over 80% and yields of over six million cells. The primary alveolar type II cells demonstrate a six-fold increase in lung surfactant protein C gene expression and were negative for Aquaporin 5 — a marker for alveolar type I cells. In addition, these type II cells showed positive gene expression and immunocytochemical staining for ACE2, the main protein receptor for SARS-CoV-2, making these lung cells essential for COVID-19 research. "There is a great need for these high-quality, fully characterized lung cells," said Rony Thomas, LifeNet Health President and CEO. "We are grateful to the donors who have given this selfless gift to help research move forward. Through this initiative we can continue with our mission of healing and providing hope in the midst of a global pandemic." The LifeNet Health LifeSciences team will continue developing these three lung cell types in 2021. Because of LifeNet Health's unique vertically integrated model — which is unparalleled in the life sciences field — its scientists have the distinct capability to isolate vital cells from the gift of donated organs and tissues. "These cells have a wide range of suitable applications focused on respiratory diseases, particularly SARS-CoV2 (the causative COVID-19 agent) infection studies and SARS disease modeling," said Louis Dias, Vice President and General Manager of LifeNet Health LifeSciences. "We are available and actively seeking co-development partners who strive for continued advances in lung disease research." LifeNet Health's exceptional team has now isolated 17 different cell types, which also include liver non-parenchymal cells, hepatocytes and thyrocytes. Several of these cells are currently available for research applications. For more information about human cell- and tissue-based research solutions or to learn more about partnership opportunities with LifeNet Health LifeSciences, visit LNHLifeSciences.org. About LifeNet Health LifeSciences LifeNet Health LifeSciences is an innovative leader, trusted collaborator, and reliable solutions provider — committed to advancing science, accelerating discovery, and optimizing outcomes. Leading the way in human in vitro biology, LifeSciences' game-changing innovations, currently under development, include models for the metabolic disease and oncology therapeutic areas and their related tools. For more information, go to .