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학술저널
저자정보
Zhu Jianfei (Air Force Medical University) Fan Yue (Xi’an Jiaotong University Health Science Center) Xiong Yanlu (Air Force Medical University) Wang Wenchen (Air Force Medical University) Chen Jiakuan (Air Force Medical University) Xia Yanmin (Air Force Medical University) Lei Jie (Air Force Medical University) Gong Li (Air Force Medical University) Sun Shiquan (Xi’an Jiaotong University Health Science Center) Jiang Tao (Air Force Medical University)
저널정보
대한생화학·분자생물학회 Experimental and Molecular Medicine Experimental and Molecular Medicine 제54권
발행연도
2022.11
수록면
1 - 17 (17page)
DOI
10.1038/s12276-022-00896-9

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The cell ecology and spatial niche implicated in the dynamic and sequential process of lung adenocarcinoma (LUAD) from adenocarcinoma in situ (AIS) to minimally invasive adenocarcinoma (MIA) and subsequent invasive adenocarcinoma (IAC) have not yet been elucidated. Here, we performed an integrative analysis of single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) and spatial transcriptomics (ST) to characterize the cell atlas of the invasion trajectory of LUAD. We found that the UBE2C + cancer cell subpopulation constantly increased during the invasive process of LUAD with remarkable elevation in IAC, and its spatial distribution was in the peripheral cancer region of the IAC, representing a more malignant phenotype. Furthermore, analysis of the TME cell type subpopulation showed a constant decrease in mast cells, monocytes, and lymphatic endothelial cells, which were implicated in the whole process of invasive LUAD, accompanied by an increase in NK cells and MALT B cells from AIS to MIA and an increase in Tregs and secretory B cells from MIA to IAC. Notably, for AIS, cancer cells, NK cells, and mast cells were colocalized in the cancer region; however, for IAC, Tregs colocalized with cancer cells. Finally, communication and interaction between cancer cells and TME cell-induced constitutive activation of TGF-β signaling were involved in the invasion of IAC. Therefore, our results reveal the specific cellular information and spatial architecture of cancer cells and TME subpopulations, as well as the cellular interaction between them, which will facilitate the identification and development of precision medicine in the invasive process of LUAD from AIS to IAC.

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