肿瘤进化始于单个或多个细胞的转化，这些细胞扩增形成肿瘤。肿瘤恶性转化之前是随机分布的癌基因驱动突变，这会导致表型正常的组织中克隆扩增。这些克隆扩增会增加可积累额外驱动突变的细胞池，直到获得足够多的突变和基因表达变化来实现恶性转化。值得注意的是，癌基因的驱动突变在正常人类上皮细胞（如皮肤、食道或结肠）中发生的频率非常高。此外，高度竞争性的驱动突变克隆不仅被视为转化的潜在基础，还可以通过克隆竞争消除新出现的肿瘤，从而发挥肿瘤抑制作用。这些观察结果提出了正常上皮克隆扩增与其在驱动恶性转化中的作用之间的根本关系的问题。尽管目前CRISPR筛选是研究体内克隆生长的有力工具，但它们仅限于简单的读数，例如对所有组织细胞类型取平均值的增殖。监测正常上皮和肿瘤发生中的遗传扰动克隆需要可扩展的组织范围的平台，这些平台可以分析基因扰动对所有细胞类型的转录组后果。

　　2024年7月17日，来自瑞士苏黎世大学再生医学研究所的Ataman Sendoel教授和苏黎世联邦理工学院的Andreas E. Moor教授联合在Nature杂志上发表文章In vivo single-cell CRISPR uncovers distinct TNF programmes in tumour evolution。在该研究中，研究团队开发了一种体内单细胞CRISPR技术，以系统地研究150个最常突变的鳞状细胞癌基因的组织范围克隆动态。研究团队发现一个肿瘤坏死因子（TNF）信号传导模块，它依赖于TNFR1并涉及巨噬细胞，可作为上皮组织中克隆扩增的普遍驱动因素。而在肿瘤发生过程中，TNF信号模块却被下调。同时，还发现一组侵袭性癌细胞，它们切换到与上皮-间质转化（EMT）相关的自分泌TNF基因程序。最后，研究团队提供了体内证据，表明自分泌TNF程序足以介导侵袭性，并揭示TNF程序特征与鳞状细胞癌患者的较短总生存期相关。

　　在本研究中，研究团队将超声引导宫内微注射到胚胎期9.5（E9.5）小鼠胚胎中与单细胞CRISPR技术相结合，以纵向监测克隆扩增并以单细胞转录组分辨率记录其潜在的基因程序。研究团队选择了人类头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）和皮肤鳞状细胞癌（sSCC）中150个最常改变的基因，包括134个突变基因和16个拷贝数变异（CNV）（其中15个是拷贝数扩增）。利用超声引导的宫内微注射系统，将慢病毒文库送入E9.5小鼠胚胎的羊膜腔内，以感染胚胎的单层表面外胚层，并引入每个选定的癌症基因的功能丧失突变。随后，在监测克隆扩增过程中发现，表型正常上皮中的克隆扩增会汇聚在诱导TNF信号传导模块的共同途径上。进一步研究发现，该TNF信号依赖于TNFR1，且受到巨噬细胞影响。有意思的是，在测试TNF信号传导是否有助kaiyun官方开云于从克隆扩增到肿瘤起始的转变时，其研究结果表明TNF具有双重作用，并表明在从克隆扩增到肿瘤发生的转变中，癌细胞下调了在克隆扩增阶段利用的TNF模块，而是在侵袭前沿转向自分泌TNF-MMP9和MMP10轴（Mmp9和Mmp10是肿瘤特异性角质形成细胞（TSK）的标记基因）。此外，研究团队还发现虽然EMT在克隆扩增中下调，但自分泌TNF基因程序与EMT协同作用。最后，为了探索TNF-TSK轴在人类鳞状细胞癌中的意义，研究团队测试了TSK标记物是否可以对鳞状细胞癌患者的总体生存率进行分层。值得注意的是，多种TSK标记基因（如Mmp9、Inhba和Nt5e等）与不同鳞状细胞癌类型的较短总体生存率密切相关。针对TSK特征，对HNSCC患者的总体生存率进行分层，中位生存期差异超过两年。经多变量分析证实，TSK特征是生存的独立预后因素。

　　总的来说，本研究证明了将体内单细胞CRISPR技术应用于哺乳动物组织的强大功能，强调了上皮细胞克隆扩增的多方面作用，并揭示了肿瘤进化过程中从TNF基因模块到自分泌TNF程序的转变。鉴于TSK特征表达与人类癌症中较短的生存期之间存在很强的相关性，本研究结果为开发新的癌症预防和治疗策略奠定了基础。

　　【原创文章】BioArt原创文章，欢迎个人转发分享，未经允许禁止转载，所刊登的所有作品的著作权均为BioArt所拥有。BioArt保留所有法定权利，违者kaiyun官方开云必究。

　　特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。

　　烧烤店老板娘被录屏 8 分钟！榜一大哥 太狠！最新细节披露！

　　外交部发言人就长江和记集团同意出售在巴拿马业务答记者问：中方一贯坚决反对利用经济胁迫、霸道霸凌侵犯损害他国正当权益的行为

　　海底捞“小便门”十倍赔偿到账，请客者被朋友要求平分：大家一起吃的……律师解读

　　联想展示为中国市场定制的Legion GeForce RTX 5090D和RTX 5080 显卡

　　古尔曼剧透苹果 Apple TV 4K 机顶盒：10 月发布，Wi-Fi 升级