NatureMedicine：从干细胞出发，深入了解癌症

　　癌症治疗的最大挑战之一是肿瘤的极度异质性（heterogeneous）和大量肿瘤干细胞的存在。持续存在的肿瘤干细胞不仅有助于复发，甚至还能重塑癌症异质性特征要点。

　　肿瘤治疗的一个主要障碍在于缺乏检测肿瘤干细胞的适当工具。随着癌症的缓解，肿瘤干细胞细胞便会匿迹于普通细胞的海洋之中。虽然单细胞测序的发展为研究单个细胞群体提供了绝好机会，但其中一个局限性是其突变检测的灵敏度不足以使人确凿地鉴定癌细胞系。最近一期《Nature Medicine》的一篇名为“Single-cell transcriptomics uncovers distinct molecular signatures of stem cells in chronic myeloid leukemia”文章提出，使用突变特异性转录本靶引物的平行包含物可鉴定癌细胞。文章作者还使用单细胞RNA测序描述了固存于经酪氨酸激酶抑制剂（tyrosine kinase inhibitors，TKIs）治疗的慢性粒细胞白血病（chronic myeloid leukemia，CML）患者体内的肿瘤干细胞。

　　CML的分子病因源于BCR-ABL融合基因，该基因表达活化的酪氨酸激酶，因此诸如格列卫的小分子ABL TKIs药物使绝大多数的CML患者得到了持久的缓解。但是有一小部分CML个体的治疗效果不佳，或是因为这些患者的免疫控制不足，或是患者体内一直存在的白血病干细胞池无法被清除干净。

　　之前有研究报道，BCR-ABL阳性细胞本质上与普通干细胞一样，唯一的区别是表达可被ABL TKIs抑制的BCR-ABL。因此，为了彻底清除它们，必须通过更全面的分子检测方法找到它们的存在，一种通用的检测方法，对限制其他恶性癌症的异质性肿瘤干细胞库同样重要。

　　然而，从患者体内将CML干细胞与普通造血干细胞分离并非易事。它们持续表达相同的细胞表面标志（CD34），都没有CD38。而且普通造血干细胞数量远大于CML干细胞。

　　在这篇报道中，Giustacchini等人使用靶向引物扩增BCR-ABL融合特异性转录本，再结合单细胞RNA测序将BCR-ABL阳性和阴性干细胞成功区别开来。与此同时，该方法还可提供全细胞转录谱无差分析，让研究人员可在治疗的不同阶段监视白血病干细胞和普通干细胞的行为、信号通路和峰度。

　　利用该技术，根据增殖特征和静止行为，科学家们鉴定了两个主要的CML干细胞亚群。两种罕见的静止细胞在接受治疗中选择性地扩大增殖。

　　另一项重要发现是，与其他细胞不同，这两种细胞的TGF-β、NF-κB、Wnt/β连环素和JAK-STAT通路激活发生了改变。提示在使用BCR-ABL激酶抑制剂后，可施加相关信号通路抑制剂配合，消灭残余CML干细胞池。

　　除此之外，研究人员还发现BCR-ABL阴性细胞的基因表达指纹与正常造血干细胞也存在差异，暗示了肿瘤微环境的重要作用。具体来说，这群独特的BCR-ABL阴性干细胞为细胞微环境炎症-促进抑制提供了证据。在诊断中，这类细胞群的峰度可以预测大部分TKI治疗的分子反应。因此，靶向残留CML干细胞池的新治疗策略可能需要平行针对介导正常干细胞抑制的肿瘤微环境。