2024年1月25日,湖南省儿童医院(中南大学湘雅医学院附属儿童医院)儿科医学研究所联合消化营养科团队在《Clinical and Translational Medicine》期刊(中科院1区,IF=10.6)发文,题为“Single-cell landscape of the cellular microenvironment in three different colonic polyp subtypes in children”的最新原创性成果,首次绘制了儿童多种难治性、复发性结肠息肉单细胞图谱,系统揭示儿童结肠息肉局部微环境特征并提出潜在治疗新策略。该篇SCI论文影响因子超过10分,邓亚飞副研究员、李灿琳主治医师、黄兰兰和熊佩文博士为本文共同第一作者,肖政辉教授、赵红梅主任医师(最后通讯作者)和陆军军医大学邓有才教授为本文共同通讯作者。
结肠息肉是儿童十分常见的疾病之一,其中幼年性息肉综合征 (Juvenile polyposis syndrome, JPS)以及黑斑息肉综合征(Peutz-Jeghers syndrome, PJS)等罕见遗传性息肉病患者经常遭受消化道出血、低白蛋白血症、肠套叠、肠梗阻等痛苦,且与肠内外恶性肿瘤的风险增加密切相关。目前,临床上以对症支持治疗为主,内镜以及外科手术息肉切除是最常用的治疗手段,然而,由于基因突变导致消化道息肉快速且反复生长,反复切除还会带来高频次麻醉以及肠穿孔风险,严重影响患儿健康并给家庭带来沉重的负担。因此,探索儿童不同类型结肠息肉局部特征将为寻找潜在的治疗新策略提供靶点。
在这项研究中,研究人员收集了18例来自湖南省儿童医院息肉患者的结肠息肉和10例正常结肠组织,进行了单细胞测序数据分析。此外,研究人员还运用多重荧光免疫组化技术(mIHC)、流式细胞术、免疫荧光以及建立动物模型对单细胞分析结果进行多种验证。研究人员鉴定出不同类型息肉共有(common)以及特异性(disease-specific)细胞亚群和基因表达模式特征,这些特征在塑造不同类型息肉局部微环境中起到重要的作用。例如,记忆性B细胞和上皮-间质性细胞样(EMT-like)上皮细胞增加是不同类型息肉共有特征,而髓系细胞(主要是中性粒细胞)、内皮细胞和上皮细胞的增加则分别是幼年息肉(solitary juvenile polyps, SJP)、 JPS和PJS特有特征。SJP息肉中髓系细胞高表达趋化和干扰素相关基因,JPS息肉中成纤维细胞则上调肌纤维相关基因,而和营养吸收相关基因则在PJS息肉上皮细胞中高表达。研究人员还发现这3种类型息肉中细胞间相互作用明显增强尤其是TNF, VEGF,CXCL和Collagen信号通路,而这些通路与息肉反复生长密切相关。值得注意的是p53和凋亡通路在PJS息肉上皮细胞中却明显下调。
基于以上研究成果,我们提出从目前已经上市且在临床上使用的药物中选择针对TNF, VEGF,CXCL和Collagen药物将极有可能延缓或者阻止息肉反复复发改善息肉切除后预后状况。总的来说,这项工作首次对儿童3种不同类型息肉进行单细胞水平表征,这些成果为息肉发生发展的病理机制解析以及个性化治疗提供了理论依据,推动了儿童乃至成人息肉以及肠癌研究领域的发展。
在医院党委的大力支持下,2019年至今儿科医学研究所陆续引进博士10余名,累计投入近亿元引进包括单细胞自动化文库构建工作站、流式细胞分析仪、流式细胞分选仪、激光共聚焦显微镜、二代测序仪等先进设备及高标准细胞房和SPF动物房,为高水平研究提供有力支撑,为临床与基础研究的紧密结合提供坚实基础。近几年儿科医学研究所,在国家级科研项目主持和高水平文章发表上屡创佳绩,今后将紧密绕医院“353”学科建设工程,全力协助临床科室重点实验室的建设和发展。
编辑:李雅雯