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各校計畫成果

透過空間體學技術,剖析全轉錄組分析單核細胞與記憶B細胞

玉山青年學者 發布單位:國立臺灣大學 點閱次數:8
核定年度:107年(2018)/研究成果年度:112年(2023) /學術領域:醫學/學者名稱:黃韻如

活動簡介

癌細胞的轉移是現今癌症治療最具挑戰性的課題,若能夠提早預測腫瘤是否有轉移的可能性,就能更精準且及時針對患者進行治療與防範。過去研究多試圖以特定基因的表現來預測癌細胞的轉移,但這樣單一的判斷方式常常會遇到見樹不見林的困境,或是無法靈活應對腫瘤常有的個體差異性。當癌細胞準備轉移時,會產生上皮-間質細胞轉化(epithelial-mesenchymal transition, EMT),由排列緊密、不易移動的上皮型癌細胞轉化成間質型癌細胞,細胞的排列會轉為鬆散且利於細胞爬行。過程中,「純上皮」細胞會先降低上皮型基因 (epithelial gene) 表現,形成稍不緊密「類上皮」細胞;再進一步便促進間質基因 (mesenchymal gene) 表現,細胞轉而形成爬行能力較強的「類間質」細胞,藉此逐步提升細胞侵襲周邊組織的能力,達到癌症轉移的目的。

黃韻如教授的五年期玉山計畫,旨在釐清在卵巢癌細胞轉移時,調控上皮-間質轉化光譜挪移的機轉,透過高維度體學分析的方法,來釐清癌細胞如何達成在不同狀態之間轉化。

黃韻如教授在108109110年度的計畫執行中,已在EMT機制的調控研究上取得重要的成果。在108年度黃教授與團隊已發現1,穩定DNA 三維結構的蛋白Rad21,對於上皮-間質分化基因之啟動子(promoter)及增子(enhancer)之間的交互作用,具有重要的調控功能。在109年度,黃韻如教授以唯一來自台灣的學者身分,參與國際EMT學會 The EMT International Association (TEMTIA) 制定有關EMT研究的定義和指南2。此指南強化一個新的概念,建議使用 “上皮-間質可塑性”(Epithelial-Mesenchymal Plasticity, EMP)這個名詞,來描述細胞沿著上皮-間質光譜排列相互轉換的能力。在110年度,黃韻如教授團隊利用高維度捕獲染色質構象技術 (Hi-C) 3,發現了癌細胞的基因體三維立體結構在上皮-間質轉化光譜(EMT Spectrum)中,對於上皮基因(epithelial genes)以及間質基因(mesenchymal genes)存在著多元的調控機制,針對特定染色質區域的三維立體結構進行分析,可以預測這些癌細胞的狀態。在 111年度,黃韻如教授團隊延續在108年度發表的卵巢亮細胞癌(ovarian clear cell carcinoma, OCCC) 上皮表現型 (EpiCC),以及間質表現型 (MesCC) 研究4,進一步聚焦在早期卵巢亮細胞癌的免疫表現型,透過分析臨床檢體的基因表現,發現具有熱免疫 (Immune-Hot) 特徵的腫瘤病患預後較差5,而具有這些免疫特徵的腫瘤也具有較高間質表現型的傾向,此發現進一步確立了 EMT機轉在人類卵巢亮細胞癌的臨床疾病進程上扮演重要的角色,也提供未來利用EMT機轉做為疾病預後推測以及精準治療的根據。

本年度,黃韻如教授團隊與台大醫院尤善琦醫師合作,透過空間體學技術,剖析全轉錄組分析,對比了單核細胞和對照B細胞,並根據基因表達譜來確定單核細胞的B細胞亞群6。這項研究鑑定出466個在單核細胞和對照B細胞之間差異表達的基因。上調基因的比較顯示,非典型記憶B細胞與單核細胞之間有最多的基因重疊,表現出與單核細胞類似的基因表達模式。此發現揭示了單核細胞與記憶B細胞,特別是非典型記憶B細胞之間的相似性,並且提供了有關單核細胞與邊緣區淋巴瘤之間基因表達差異的見解。這些發現對於理解B細胞的分化和功能具有重要意義,並可能對淋巴瘤的診斷和治療提供新的靶點。