发育定位了恶性细胞状态，但并不能解释其多样化

上皮性癌症常被描述为胚胎发育或组织形成程序的异常再激活，但恶性细胞状态的多样化是否确实受发育轨迹约束，仍不明确。在此，我们提出了一个定量框架，以检验这一观点在胰腺导管腺癌（PDAC）中的适用性。通过对大规模单细胞数据进行表征学习，我们构建了一个参考空间，用以捕捉正常前肠和胰腺上皮变异的主要轴。恶性细胞可被映射到这一空间中，这表明发育生物学有助于解释其细胞身份。 然而，这些坐标只能解释部分变异。相当一部分变异位于参考空间之外，并且其残余成分呈现出结构性而非弥散性。此外，癌症状态之间的位移与经典轴的对齐程度较弱，并不对应于沿这些轴的简单推进，即便它们在更广泛的子空间内仍保留可测量的成分亦是如此。因此，发育程序为描述PDAC状态相对于正常上皮所处的位置提供了一个有用的坐标系，但并不能解释恶性状态彼此差异所沿的方向。相反，恶性多样化遵循的是位于正常发育主导几何结构之外的、附加的、具有结构性的癌症适应性轴。 更一般地说，这些结果表明，疾病状态变异可以被分解为正常身份的共享坐标，以及病理性重编程的独特方向。

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上皮性癌症通常被描述为胚胎发育程序或组织形成程序的异常再激活，但恶性细胞状态的多样化是否实际上受到发育轨迹的约束，仍不明确。在此，我们提出了一个定量框架，以在胰腺导管腺癌（PDAC）中检验这一观点。通过对大规模单细胞数据进行表征学习，我们构建了一个参考空间，用以捕捉正常前肠和胰腺上皮变异的主要轴线。恶性细胞可以被映射到这一空间中，表明发育生物学有助于解释其身份。然而，这些坐标只能解释部分变异。相当一部分变异位于参考空间之外，而且残余成分并非弥散无序，而是具有结构性。此外，癌症状态之间的位移与经典轴线仅表现出较弱的一致性，并不对应于沿这些轴线的简单推进，即使它们在更广泛的子空间内保留了可测量的成分也是如此。因此，发育程序为描述 PDAC 状态相对于正常上皮所处的位置提供了一个有用的坐标系统，但它们并不能解释恶性状态彼此差异所沿的方向。相反，恶性多样化遵循的是位于正常发育主导几何结构之外的、额外的、具有结构性的癌症适应性轴线。更一般地说，这些结果表明，疾病状态变异可以被分解为正常身份的共享坐标以及病理性重编程的独特方向。

利益冲突声明

脚注

https://github.com/juanfpoyatos/OncoDevFormer

已声明资助信息

MICIU/AEI/10.13039 /501100011033 和 “ERDF/EU”

版权

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发布于 2026 年 6 月 1 日。

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发育决定恶性细胞状态的位置，但不能解释其多样化

Juan F

Poyatos

bioRxiv

2026.05.28.728220;

doi:

https://doi.org/10.64898/2026.05.28.728220

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发育决定恶性细胞状态的位置，但不能解释其多样化

Juan F

Poyatos

bioRxiv

2026.05.28.728220;

doi:

https://doi.org/10.64898/2026.05.28.728220

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.28.728220v1?rss=1

🏷️ 胰腺导管腺癌 单细胞转录组 恶性细胞状态 发育轨迹 表征学习 病理性重编程