【IF=40.4】单细胞+空间组学破解胆管癌耐药之谜：肝外亚型特有祖细胞生态位如何驱动化疗抵抗

文章题目：Deciphering cholangiocarcinoma heterogeneity and specific progenitor cell niche of extrahepatic cholangiocarcinoma at single-cell resolution

发表期刊：Journal of Hematology & Oncology    

影响因子：40.4 / Q1

研究思路

本文由单细胞图谱引领的“三层解密”策略

技术整合逻辑：

1. 单细胞测序绘制首张跨CCA亚型细胞图谱 → 发现分子亚型；

2. 空间组学定位LY6D⁺细胞与微环境的空间互作；

3. 类器官药筛+动物模型验证靶点机制。

关键结果

1. 样本收集与分组

28名未经治疗患者的样本构建了一个单细胞图谱，这些样本涵盖了多种解剖和病理背景，包括7个炎症性EBT（iBT1-7，主要与胆石症或胆总管囊肿相关）、8个iCCA（iCCA1-8）、9个eCCA-P（近端，eCCA-P1-9）以及4个eCCA-D（远端，eCCAD1-4）样本。

类器官实验方面，建立了16个稳定的、未经治疗的CCA PDO（10个iCCA，5个eCCA-P和1个eCCA-D)

2. 分子亚型决定临床命运

通过NMF算法从恶性细胞中鉴定4种亚型：

增生性（G1/S和G2/M特征）、腺性（粘膜防御和代谢特征）、IFN响应性（腺性和IFN相关特征）和衰老亚型。

该结果系统地表征了iCCA和eCCA之间的转录组异质性，为CCA分子亚型及其临床相关性提供了见解。

组织芯片验证（133例队列）：

MKI67和IFITM1的高表达均与预后较差相关，而ATF3的高表达与更好的生存率相关。

类器官药敏验证：

为验证分子分型是否可以为cca的精准医学提供治疗见解，建立了CCA类器官株。

使用175种药物进行药物实验。然后，在亚型水平上整合PDOs的药物筛选概况，并选择每种药物抑制率最高的前30种药物PDO亚型。结果发现，IFN反应亚型始终表现出更大的耐药性。相反，衰老和腺体亚型普遍表现出增加的药物易感性。

3. LY6D⁺祖细胞：eCCA的“耐药堡垒”

单细胞轨迹分析：分析发现，LY6D⁺细胞具干性特征（CytoTRACE评分↑），是eCCA分化起点；并发现一个基底样上皮簇（Epi_05），其特征是LY6D和KLK7的表达，在肿瘤样本中优先富集；与此同时该簇还高表达ISG15。

空间验证：对LY6D⁺肿瘤细胞进行原位展示。

体内体外实验验证：LY6D⁺细胞表现为与肿瘤干细胞和化疗耐药性相关的eCCA特异性基底样祖细胞。

4. ISG15^high亚群：eCCA免疫微环境中的“卧底”

CCA中CAF亚群展示：基于CAFs是TME的关键协调者，并有助于CCA亚型间质异质性。经分析后发现了一个周细胞子集(c8），高表达IFN刺激基因如ISG15、IFI27和IFITM1/3，主要富集于eCCA-Ps和eCCA-Ds。

空间组学发现： LY6D⁺细胞被ISG15^high的周细胞、巨噬细胞和CD8⁺T细胞环绕，形成血管周生态位。

使用ISG15处理eCCA细胞可使干性标志物(CD44/EPCAM)表达显著提升，从而增强化疗耐药。

技术亮点

多模态技术如何攻克异质性难题？

经典技术组合范例：
单细胞提出假设 → 空间组学定位互作 → 类器官模拟治疗 → TMA回归临床

结论

该研究绘制了一个全面的CCA单细胞图谱，详细描述了 CCA 的转录组多样性、异质性和表型亚型。同时揭示了与 CCA 亚型、药物脆弱性和预后相关的一系列癌细胞状态。值得注意的是，iCCA 和 eCCA 分别以衰老和 IFN 应答为特征，它们由特异的衰老或 IFN 激活的 TME 来维持。步步紧如此，还首次明确了 eCCA 特有的 LY6D⁺ 基底样祖细胞亚群，该亚群聚集在富含 ISG15 的 TME 生态位中。TME 中的 ISG15 信号转导促进这些祖细胞的出现和生长，并导致耐药性。因此，在肝外胆管癌中发现基底样祖细胞及其富含ISG15的微环境，可能为开发针对祖细胞生态位的预后生物标志物和精准肿瘤治疗方案开辟新途径。

参考文献：

Liu C, Wang X, Liu E, Zong Y, Yu W, Jiang Y, Chen J, Gu M, Meng Z, Li J, Liu Y, Zhang Y, Tang J, Wang H, Fu J. Deciphering cholangiocarcinoma heterogeneity and specific progenitor cell niche of extrahepatic cholangiocarcinoma at single-cell resolution. J Hematol Oncol. 2025 Jun 23;18(1):66. doi: 10.1186/s13045-025-01716-z. PMID: 40551145; PMCID: PMC12186425.

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