空间多组学和单细胞转录组学揭示结肠腺瘤向癌症进展过程中与衰老相关的细胞程序

结直肠癌通过正常—腺瘤—癌序列发生发展，然而仅有5–10%的腺瘤会进展为恶性肿瘤，而调控这一序列的细胞程序仍未得到充分界定。本文构建了人类结肠腺瘤的空间多组学图谱，结合对24例非进展性和进展性管状腺瘤进行的Visium CytAssist与蛋白共检测，以及对来自16例患者、共101个患者匹配的正常组织、腺瘤和癌组织芯片进行的具有单细胞分辨率的Xenium Prime 5K分析。整合全转录组与31重蛋白数据后，鉴定出九种空间簇以及两类异常增生的上皮细胞群，这两类细胞群共同表达干性、增殖和衰老程序。这些程序占据一个共同的、空间局限的上皮生态位，并且该生态位从腺瘤向癌扩展。空间分析显示，GDF15这一衰老相关分泌因子介导了进展性腺瘤中衰老与干性之间的耦联，并且GDF15高表达上皮在腺瘤中局部排斥CD8+ T细胞，而在癌中则表现出更广泛的排斥作用。这些发现表明，在结直肠癌发生过程中，细胞衰老是一种具有空间指导作用的程序，而不仅仅是肿瘤抑制程序，并提示GDF15可能成为结肠癌预防与早期拦截的潜在靶点候选。

结直肠癌沿正常黏膜—腺瘤—癌的序列发展，然而仅有 5%–10% 的腺瘤会进展为恶性肿瘤，而调控这一序列的细胞程序仍未得到充分界定。在此，我们构建了人类结肠腺瘤的空间多组学图谱，结合对 24 例非进展性和进展性管状腺瘤进行的 Visium CytAssist 与蛋白共检测，以及对来自 16 例患者、共 101 个患者匹配的正常组织、腺瘤和癌组织芯进行单细胞分辨率的 Xenium Prime 5K 分析。通过整合全转录组和 31 重蛋白数据，我们鉴定出九个空间簇以及两类异常增生的上皮细胞群，这些细胞群共同表达干性、增殖和衰老程序。这些程序占据一个共同的、空间上受限的上皮生态位，并且该生态位从腺瘤扩展至癌。空间分析显示，在进展性腺瘤中，衰老相关分泌因子 GDF15 介导了衰老与干性之间的耦联；同时，在腺瘤中以及更广泛地在癌中，高表达 GDF15 的上皮局部排斥 CD8+ T 细胞。这些发现表明，在结直肠癌发生过程中，细胞衰老不仅仅是肿瘤抑制程序，而且是具有空间指导作用的程序，并提示 GDF15 可能成为结肠癌预防与早期干预的潜在候选靶点。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.06.743310v1?rss=1

🏷️ 空间多组学 单细胞转录组 结肠腺瘤 细胞衰老 GDF15 CD8+ T细胞排斥