Предраковое состояние аденокарциномы пищевода с разрешением в одну клетку
Пищевод Барретта (ПБ) — это предраковая, доброкачественная стадия аденокарциномы пищевода, частота встречаемости которой резко возросла за последние десятилетия. ПБ подразделяется на различные стадии, которые коррелируют с риском развития карциномы. Более продвинутые стадии с большей вероятностью приобретают хромосомную нестабильность, но маркеры, специфичные для каждой стадии, остаются неуловимыми.
Статистика показывает, что ПБ ассоциируется с хроническим гастроэзофагеальным рефлюксом. Морфологически он характеризуется трансформацией эпителия здорового многослойного эпителия пищевода в однослойный столбчатый в дистальном отделе пищевода. До сих пор обсуждается, является ли наличие кишечной метаплазии обязательным условием для идентификации ПБ. Однослойный эпителий, содержащий кишечную метаплазию, характеризующийся наличием бокаловидных клеток, связан с повышенным риском прогрессирования опухоли и дополнительно классифицируется как недиспластический, с дисплазией низкой или высокой степени.
Ученые провели эксперименты по секвенированию одноклеточной ДНК (scDNAseq) со свежими биопсиями ПБ, применяя автоматические системы для выделения НК и системы визуализации клеток. Для этого биоптаты пищевода переваривали в течение 30 мин при 37 °C в 0,125% разбавленном растворе трипсина. Освобожденные, живые эпителиальные клетки были отсортированы по 384-луночным планшетам для последующих экспериментов по секвенированию.
В ходе работы были идентифицированы семь генов, облегчающих выявление разницы между различными стадиями ПБ на гистологических срезах. Диспластические клетки пищевода часто содержали области хромосомной нестабильности, клетки которых несли мутации типа SBS17. Примечательно, что эти мутации не были обнаружены в хромосомно-стабильных клетках, сопоставленных с биопсией, или в контрольных клетках, сопоставленных с пациентами, которые не были изолированы. Это означает, что не все биопсии ПБ приобретают мутации, специфичные для SBS17, в частности мутации с низкой вероятностью прогрессирования опухоли, чего не скажешь о продвинутых диспластических стадиях.
Стабильные клетки были обнаружены преимущественно в недиспластических биопсиях пищевода. Сигнатуры одноосновной замены всех проанализированных стабильных клеток были неотличимы от сигнатур незаживающих клеток пищевода или желудка. Таким образом, наборы новых данных scDNAseq становятся полезным ресурсом для будущих исследований, потому что дают представление о мутационном ландшафте и структуре экспрессии генов на разных стадиях развития Пищевода Барретта.
