シングルセル分析により、結腸直腸癌微小環境におけるマスト細胞の活性化が明らかになります

結腸直腸癌（CRC）におけるマスト細胞（MCS）の役割は不明のままであり、CRC MCSに関する包括的なシングルセル研究は実施されていません。この研究では、マルチオミクスアプローチを使用して、シングルセルシーケンス、空間トランスクリプトーム、およびバルク組織シーケンスデータを統合して、CRCにおけるMCの不均一性と影響を調査しました。5つのMCシグネチャー遺伝子（TPSAB1、TPSB2、CPA3、HPGDS、およびMS4A2）が同定され、その平均発現をMCSのマーカーとして使用しました。MC密度は、正常組織と比較してCRCで低いことがわかりましたが、CRCのMCは異なる活性化機能を示しました。活性化されたMCは、受容体とMCメディエーターの高発現によって定義されましたが、安静時MCは低い発現でした。5つのMCシグネチャ遺伝子を含むほとんどの遺伝子は、活性化されたMCでより高いレベルで発現しました。MCの署名は、CRCと汎癌患者の両方のコホートの両方で、より良い予後にリンクされていました。KITLG発現の上昇は、正常組織と比較してCRCサンプルの線維芽細胞および内皮細胞で観察され、これらの細胞型とのMCの共局在は、空間トランスクリプトーム分析によって明らかにされました。結論として、この研究では、正常組織と比較してCRCのMC密度が低下していることがわかりますが、CMA1high安静時から活性化されたTPSAB1HIGH、CPA3HIGH、およびKITHIGH細胞へのMC表現型のシフトを強調しています。腫瘍微小環境の線維芽細胞および内皮細胞におけるKitlg発現の上昇は、Kitlg-kit軸を介してMCを活性化し、腫瘍の進行を抑制する可能性があります。

The role of mast cells (MCs) in colorectal cancer (CRC) remains unclear, and a comprehensive single-cell study on CRC MCs has not been conducted. This study used a multi-omics approach, integrating single-cell sequencing, spatial transcriptomics, and bulk tissue sequencing data to investigate the heterogeneity and impact of MCs in CRC. Five MC signature genes (TPSAB1, TPSB2, CPA3, HPGDS, and MS4A2) were identified, and their average expression was used as a marker of MCs. The MC density was found to be lower in CRC compared to normal tissue, but MCs in CRC demonstrated distinct activation features. Activated MCs were defined by high expression of receptors and MC mediators, while resting MCs had low expression. Most genes, including the five MC signature genes, were expressed at higher levels in activated MCs. The MC signature was linked to a better prognosis in both CRC and pan-cancer patient cohorts. Elevated KITLG expression was observed in fibroblasts and endothelial cells in CRC samples compared to normal tissue, and co-localization of MCs with these cell types was revealed by spatial transcriptome analysis. In conclusion, this study finds decreased MC density in CRC compared to normal tissue, but highlights a shift in MC phenotype from CMA1high resting cells to activated TPSAB1high, CPA3high, and KIThigh cells. The elevated KITLG expression in the tumor microenvironment's fibroblasts and endothelial cells may activate MCs through the KITLG-KIT axis, potentially suppressing tumor progression.