?研究背景?
?转移是结直肠癌(CRC)患者癌症相关死亡的主要原因。晚期结直肠癌(IV期)患者的5年生存率仅为12%。在结直肠癌中，肝脏是最常见的转移部位。对于结直肠癌转移患者，手术切除原发灶和转移灶是根治性治疗的最佳选择。
?然而，主要考虑肝转移的大小、数目和位置，只有少数患者适合于一期手术(～20%)。此外，即使在切除后，由于术后潜伏的播散性肿瘤细胞，复发也非常常见(75%的患者发生)。因此，手术结合化疗和/或免疫治疗成为结直肠癌合并肝转移患者公认的治疗标准。术前化疗(PC)旨在减轻肿瘤负荷，降低局部复发的风险，使最初不能切除的大肠癌转变为可切除的肝转移。然而，尽管有理论上的好处和随机试验的证明，接受化疗和切除的患者是否有长期的好处仍然是值得怀疑的。如何为结直肠癌合并肝转移的患者提供最佳的治疗方案仍然是一个关键问题。
?了解肿瘤微环境(TME)中复杂的细胞和表型多样性可能会为癌症，特别是转移性疾病的有效治疗的发展铺平道路。最近，单细胞RNA测序有助于我们理解TME在许多癌症中的作用，包括黑色素瘤、头颈癌、肝细胞癌、肺癌、乳腺癌、肾癌和基底细胞癌。在大肠癌中，单细胞基因组、转录本和表观基因组分析提供了对肿瘤内基因组多样性和肿瘤间差异的洞察力。尽管我们对结直肠癌的认识最近取得了进展，但对肝转移瘤及其原发灶的细胞环境仍然知之甚少。在原发性肿瘤及其相应的肝转移瘤中，TME对化疗的反应在很大程度上尚不清楚。
?技术路线?
?研究结果?
1、结直肠癌肝转移TME的单细胞分析
?为了更好地了解TME，并研究TME在大肠癌肝转移中对PC的反应，我们对6例有肝转移的大肠癌患者的3个部位(原发性大肠癌、配对的肝转移瘤和血液)的15个样本进行了scRNA-seq(补充表S1)。COL15、COL17、COL18患者均经PC治疗，其余均为单纯治疗。所有患者均为微卫星稳定(MSS)型，并伴有浸润性腺癌和晚期(IV)疾病。
图1原发性CRC和肝转移瘤的单细胞图谱
?对活细胞进行分选，并用于基于液滴的单链RNA序列分析(scRNA-seq)。经过质量控制(见材料和方法部分)，我们获得了,个单细胞的转录组数据，分别来自原发性CRC(n=6)、肝转移瘤(n=6)和外周血单核细胞(PBMC)(n=3)(补充表S2)。然后，我们使用基于显著主成分的共享最近邻聚类来对单个细胞进行聚类，并使用t分布随机邻近嵌入(t-SNE)来可视化细胞聚类(图1A；材料和方法部分)。主要细胞群(包括T细胞/自然杀伤(NK)细胞、B/浆细胞、CAF、内皮细胞和髓样细胞)用典型的标记基因注释(图1B)。治疗状态和组织起源如图1C所示(也见补充图S1a)；每种细胞类型的选定代表性标记如图1d、e和补充图S1b。
?为了描述原发性和转移性大肠癌的生态系统，并更好地了解TME在大肠癌肝转移中对PC的反应，我们重点研究了TME的主要细胞类型(T/NK细胞、B细胞、髓样细胞、CAF和上皮细胞(EPC))。对于每个隔间，我们重新对数据进行居中、缩放、标准化和重新聚集。最终获得28个髓系簇(6个树突状细胞、18个TAMs、1个单核细胞、2个髓系抑制样细胞和1个肥大细胞)、16个B细胞簇、10个间充质细胞簇(1个内皮细胞、6个CAF和3个肌成纤维细胞)、11个EPC簇和39T/NK细胞簇。每一簇由来自不同患者的细胞组成，对于每一簇，具有不同组织器官或不同治疗状态的细胞的分布是不同的。
2、PC促进原发性结直肠癌B细胞活化
?首先，我们研究了PC对B细胞功能的影响。在我们的单细胞数据中，B细胞在原发性大肠癌中相对较丰富(占原发性大肠癌中所有间质细胞的0.1%)，但在肝转移中显著减少(占肝转移中所有间质细胞的0.01%)(图2A)。B细胞的亚群包括16个亚群(图2B)。其中14个为成熟B细胞(其中9个来自肿瘤病变，5个来自外周血，图2B)，以CD20(MS4A1)高表达为特征。簇3代表以高度丰富的免疫球蛋白(IGHG1、IGHG2、IGHG3、IGHG4和IGHA2)为特征的浆细胞，簇15代表浆母细胞，其特征是免疫球蛋白和细胞增殖标志物(如MKI67、CDC20、CDKN3和CCNB2)上调。
?由于在我们的数据集中，肝转移瘤中浸润的B细胞很少，所以我们主要
