IF7+ | 单细胞&空转公共数据挖出胃癌铁死亡新靶点！

近期，一项发表于Journal of Translational Medicine的研究为我们提供了一个完美范本。研究者巧妙地利用公共scRNA-seq和空间转录组（ST）数据进行深度挖掘，精准锁定了一个驱动胃癌进展的新型高增殖细胞亚群——RRM2+细胞。随后，通过一系列严谨的体外体内实验，不仅验证了该细胞的功能，更将Osalmid“老药新用”，确定为一种有效的RRM2抑制剂，可通过诱导铁死亡抑制肿瘤，完成了从“数据发现”到“机制阐明”再到“治疗验证”的闭环。

这项研究再次证明了公共数据库是一座“藏宝山”。我们能直接利用已有资源提出创新性科学问题，将更多精力投入到关键的机制探索和功能验证上，极大地提升了科研效率和创新性。

这种 “干湿结合” 的研究思路，您学会了吗？

研究方法： 

• 对40个scRNA-seq样本和6个ST-seq样本进行整合分析； 

• 使用Seurat和Harmony进行数据整合、标准化和降维（UMAP）； 

• 通过“FindAllMarkers”识别差异表达基因（DEGs）； 

• 使用GPTCelltype和ClusterGVis进行细胞类型注释和可视化。

关键发现： 

• 共鉴定出15种细胞类型，包括一种新的RRM2+细胞亚群； 

• RRM2+细胞在胃癌组织中比例显著高于正常组织； 

• RRM2在胃癌组织中表达上调； 

• GO分析提示RRM2+细胞具有强增殖能力。

研究方法： 

• 使用Monocle 2对上皮细胞和RRM2+细胞进行拟时序分析； 

• 识别细胞状态转变过程中的关键基因表达变化。

关键发现： 

• 上皮细胞可逐渐分化为RRM2+细胞； 

• 该过程中增殖相关基因（如STMN1, CDK1, PCNA, MKI67, TOP2A）显著上调； 

• 提示RRM2+细胞具有恶性转化潜力。

研究方法： 

• 使用CARD算法对6个ST样本进行空间解卷积；

• 以scRNA-seq数据为参考，注释空间转录组数据中的细胞类型。

关键发现： 

• RRM2与经典增殖标志物（MKI67, PCNA, TOP2A）在空间上高度共表达；

• 进一步验证了RRM2+细胞的高增殖特性。

研究方法： 

• 使用Osalmid处理MKN45细胞，进行RNA-seq、GO和KEGG富集分析；

• Western blot检测铁死亡相关蛋白；

• CCK-8和克隆形成实验评估细胞增殖。

关键发现： 

• Osalmid显著降低RRM2表达； 

• 富集分析提示其作用机制与铁死亡和p53信号通路相关； 

• Osalmid下调GPX4、SLC7A11、FTH1等铁死亡抑制蛋白，并激活p53磷酸化； 

• 显著抑制胃癌细胞增殖和克隆形成。

研究方法： 

• 使用siRNA敲低RRM2； 

• Western blot检测铁死亡相关蛋白； 

• CCK-8、克隆形成实验和GSH/GSSG比值检测。

关键发现： 

• RRM2敲低后，SLC7A11、FTH1、GPX4、p-p53、ATM等蛋白表达下降； 

• 细胞增殖能力和克隆形成能力显著下降； 

• GSH/GSSG比值降低，提示氧化应激增强； 

• 表明RRM2敲低通过p53通路诱导铁死亡。

研究方法： 

• 在RRM2敲低的基础上再敲低p53（双敲实验）； 

• Western blot检测铁死亡相关蛋白表达。

关键发现： 

• 双敲组中GPX4、SLC7A11、FTH1的表达较单敲RRM2组有所恢复；

• 证明RRM2缺失诱导的铁死亡依赖于p53信号通路。

研究方法： 

• 构建MKN45裸鼠皮下移植瘤模型； 

• 给予Osalmid口服或shRRM2处理； 

• 检测肿瘤体积、重量、蛋白表达及GSH/GSSG比值； 

• HE染色评估器官毒性。

关键发现： 

• Osalmid和shRRM2均显著抑制肿瘤生长；

• 下调GPX4、SLC7A11、FTH1，上调p-p53；

• GSH/GSSG比值下降，提示铁死亡发生；

• 未观察到明显器官毒性，安全性良好。