腫瘤干細胞在腫瘤細胞的發(fā)生、自我更新、耐藥性和轉(zhuǎn)移中扮演著重要角色。作為泌尿系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤——膀胱癌干細胞(Bladder Cancer Stem Cells)的起源和遺傳學(xué)基礎(chǔ)目前仍不明確。

　　中國科學(xué)院生物物理研究所蛋白質(zhì)科學(xué)研究平臺抗體工程實驗室李翀與中國科學(xué)院微生物研究所、深圳大學(xué)的研究人員合作，采用單細胞測序技術(shù)對腫瘤干細胞進行基因組學(xué)層面的探索，并進行了功能性實驗驗證。

　　科研人員采用膀胱癌特異性抗體BCMab1與CD44抗體組合，從3份新鮮的膀胱癌組織中分選膀胱癌干細胞(Bladder Cancer Stem Cells)、膀胱癌非干細胞(Bladder Cancer Non-Stem Cells)、膀胱上皮干細胞(Bladder Epithelial Stem Cells)和膀胱上皮非干細胞(Bladder Epithelial Non-Stem Cells)，共計59個細胞進行了單細胞MALBAC擴增和全外顯子測序。

　　通過進化分析發(fā)現(xiàn)：膀胱癌干細胞起始于膀胱上皮干細胞或膀胱癌非干細胞。對膀胱癌干細胞中發(fā)生突變的21個關(guān)鍵基因進行鑒定后發(fā)現(xiàn)，有6個基因未曾在膀胱癌中報道(ETS1，GPRC5A，MKL1，PAWR，PITX2，RGS9BP)。ARID1A，GPRC5A和MLL2聯(lián)合突變可顯著增強“膀胱癌非干細胞”轉(zhuǎn)化成“膀胱癌干細胞”能力。

　　這一研究成果利用單細胞MALBAC擴增技術(shù)結(jié)合全外顯子測序技術(shù)詳細描繪了膀胱癌干細胞的基因組學(xué)概況，實驗性證實了“膀胱癌干細胞”起源于“膀胱癌非干細胞”這一科學(xué)問題，揭示了人類膀胱癌干細胞起源的遺傳學(xué)基礎(chǔ)，闡明了癌變細胞中關(guān)鍵突變(Driver mutation)如何調(diào)控膀胱癌干細胞的自我更新機制，對于人類膀胱癌的防治具有重要意義。

　　這一研究成果分別以Single-cell sequencing reveals variants in ARID1A, GPRC5A and MLL2 driving self-renewal of human bladder cancer stem cells 和Reply from Authors re: Xue-Ru Wu. Single-cell sequencing reveals variants in ARID1A, GPRC5A and MLL2 driving self-renewal of human bladder cancer stem cells 為題發(fā)表在國際泌尿科學(xué)學(xué)術(shù)刊物《歐洲泌尿?qū)W》(European Urology)上。前者的第一作者是中科院生物物理所李翀和微生物所楊昭，深圳大學(xué)教授吳松是通訊作者。后者的通訊作者是李翀和楊昭。

　　該研究得到了國家自然科學(xué)基金資助。

?　　圖示：膀胱癌單細胞水平的系統(tǒng)進化分析。圖A：膀胱癌干細胞與膀胱癌非干細胞的進化分析。圖B：體細胞突變關(guān)鍵基因。圖C：單個細胞體細胞突變頻率。