癌症转移到肝脏后是肝细胞还是胆管上皮细胞会恶化呢

我们首先让人工智能代码帮忙整理一下肝脏器官原发性癌症的背景知识:
肝细胞癌(HCC)和胆管上皮细胞癌(ICC)虽然都被称为肝癌,而且是原发性的肝癌。它们在发病原因、症状、治疗方法以及病理特征上存在明显的区别。最起码肝细胞癌(HCC)应该是肝细胞的恶化,而胆管上皮细胞癌(ICC)是上皮细胞的恶化。因为肝脏是一个复杂的器官,由多种细胞类型组成,主要包括肝细胞和胆管上皮细胞(也称为胆管细胞)。
肝细胞(Hepatocytes)是构成肝脏的主要细胞类型,执行着广泛的代谢功能。它们负责:

  • 生成和分泌胆汁,这是胆红素代谢过程的一部分。
  • 调节体内碳水化合物平衡。
  • 合成和分泌血浆脂蛋白,控制脂质和胆固醇代谢。
  • 生成重要的蛋白质,如尿素、血清白蛋白、凝血因子和多种酶。
  • 代谢和解毒药物及其他外源性物质。
    肝细胞具有多种细微结构,包括细胞核、线粒体、内质网、溶酶体、高尔基体、微粒体及饮液泡等,这些结构使得肝细胞能够完成其复杂的生理功能。
    胆管上皮细胞(Biliary epithelial cells, BEC)排列在肝内胆管树中,具有分泌吸收、损伤修复和免疫屏障等多种功能。它们在肝脏的生理和病理过程中扮演重要角色,其异常改变与多种肝脏疾病有关,如急慢性肝损伤、肝脏炎症、肝纤维化、胆汁淤积性肝病和肝脏肿瘤的发生发展。
    胆管细胞不仅构成胆管的内衬,而且在激活状态下可以分泌多种肽类物质和介质,通过旁分泌作用参与和调控肝内的病理生理过程。此外,胆管细胞能够修饰胆管中的液体、电解质和溶质,对胆汁酸的胆肝循环和胆汁的形成起到重要作用。
    在肝脏的结构中,肝细胞和胆管细胞共同工作,维持肝脏的正常功能。肝细胞围绕胆管和血管分布,形成功能性的单位,称为肝小叶。肝小叶是肝脏结构和功能的基本单位,每个肝小叶都包含肝细胞、胆管和血管等结构。
    总结来说,肝细胞和胆管上皮细胞在肝脏内发挥着不同但互补的作用,肝细胞主要负责代谢功能和胆汁的产生,而胆管上皮细胞则在胆管中发挥保护和调节作用,两者共同维持肝脏的健康和功能。

    癌症转移到肝脏

    胃肠道、胰腺、乳腺和肺最常见的转移部位是肝脏,并且肝转移是结直肠癌患者死亡的主要原因。结直肠癌肝转移涉及的是肝脏内原本正常的组织被癌细胞侵犯,而非肝细胞自身的恶化。肝脏是结直肠癌血行转移的主要靶器官,结直肠癌肝转移是结直肠癌治疗中的一个重要和难点问题。在初次确诊时,已有15%~25%的患者伴有肝转移;在原发灶根治切除术后,还有15%~25%的患者会发生肝转移20。这些肝转移病灶来源于原发的结直肠肿瘤,通过血液传播到肝脏并在那里形成新的肿瘤结节。
    那么现在就有一个问题了,既然原发性肝癌里面肝细胞癌(HCC)应该是肝细胞的恶化,而胆管上皮细胞癌(ICC)是上皮细胞的恶化。那么癌症转移到肝脏后是肝细胞还是胆管上皮细胞会恶化呢?比如我们看看这个2020的单细胞文章:《A single cell atlas of the human liver tumor microenvironment》,它的第一层次降维聚类分群非常的细致:
    第一层次降维聚类分群非常的细致
    前面我们在:并不是得到文献那样的分群才是正确的单细胞分析 提到了并不需要做的跟文章一模一样的亚群命名,所以我同样的走流程:

    ct=data.table::fread('inputs/GSE146409_UMI_counts_of_filtered_cells.csv.gz',data.table = F) 
    #ct=data.table::fread('inputs/GSE146409_single_cell_UMItab.txt.gz',data.table = F) 
    ct[1:4,1:4]
    rownames(ct)=ct[,1]
    ct=ct[,-1]
    phe=data.table::fread('inputs/GSE146409_metadata_of_filtered_cells.csv.gz',data.table = F) 
    rownames(phe)=phe[,1]
    phe=phe[,-1]
    sce.all=CreateSeuratObject(counts = ct,meta.data = phe)
    

    可以看到作者认为上皮细胞是恶性的,而肝细胞是正常的 :
    上皮细胞是恶性的,而肝细胞是正常的
    但是如果我们拿这个数据集去走inferCNV这样的流程,会发现肝细胞的恶性程度更高一点,如下所示:
    肝细胞的恶性程度更高一点
    拷贝数热图也可以看出来:
    image-20240815231501111
    但是从文章看出来的实验策略是:malignant and adjacent non-malignant liver tissues from five patients with cholangiocarcinoma or liver metastases.
    这样就出现了冲突的结论,非常尴尬!

    学徒作业

    找到各种癌症的肝转移样品的单细胞数据集,比如:

  • GSE239676,68个单细胞样品,we conducted a comprehensive single-cell transcriptome and immune repertoire profiling of primary tumours (PRIs), matched liver metastases (LMs) or peritoneal carcinomatosis (PC), adjacent normal tissues, and blood samples from 20 treatment-naïve patients.
  • GSE263733,218个样品,We performed single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) of treatment-naive primary PDAC samples with and without paired liver metastasis samples to understand the interplay between ITH and TME in the PDAC evolution and its clinical associations.
    搞清楚这些癌症转移到肝脏后是肝细胞还是胆管上皮细胞会恶化呢?还是说这个转移部位的样品里面其实真正恶化的细胞仍然是其最开始的原发性部位的细胞呢,肝脏里面的本身的肝细胞或者上皮细胞仍然是正常的?
    值得注意的是这个时候对计算机资源要求比较高哦,比如上面的GSE239676,68个单细胞样品,就20多万个单细胞啦。但是里面的肝转移样品并不多,而且里面的肝细胞就更少了。大家可以读一下这个文章:《Atlas of metastatic gastric cancer links ferroptosis to disease progression and immunotherapy response》,如下所示的降维聚类分群结果:
    肝转移样品并不多,而且里面的肝细胞就更少了
    当然了,如果大家有生物学或者临床医学背景,认为癌症转移到肝脏后是肝细胞还是胆管上皮细胞会恶化这不是一个问题,而是先验知识,也可以直接留言告诉我哦!

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