초록 배경: 결장직장암(CRC) 간 전이의 치료 효능은 종양 내뿐만 아니라 종양 간에도 상당한 종양 이질성에 의해 저해된다. 이러한 다양성은 다양한 세포 집단과 종양 미세환경에서의 복잡한 상호작용에서 비롯되며, 공간적 조직화 및 세포 간 소통 양상에 대한 더 깊은 이해가 요구된다. 방법: 우리는 11명의 환자에서 채취한 포르말린 고정 파라핀 포매(FFPE) 조직 시료 23개를 조사하였고, 1차 병변과 이에 일치하는 간 전이 병변을 포함하였다(동시성 전이 6명, 이시성 전이 5명). NanoString 6K CosMx Spatial Molecular Imaging(SMI)을 사용하였다. 병리학자들이 종양 침윤 전면에서 최적의 시야를 선택하였다. 영상 처리, 세포 분할 및 특징 추출은 Cellpose 알고리즘을 이용한 자체 CosMx SMI 파이프라인으로 수행하였다. 품질 관리 후 남은 세포에 대해, Seurat R 패키지를 사용하여 비지도 클러스터링과 차등 유전자 발현 분석 및 세포 간 상호작용 분석을 수행하였다. 결과: 105,624개의 고품질 세포 분석 결과 23개의 서로 다른 클러스터를 확인하였으며, 상피성 종양 10개, 암 관련 섬유아세포(CAF) 3개, 내피세포 2개, 면역세포 5개(T cell, Monocyte, Macrophage, SPP1+ Macrophage, Plasma cell), 폐포세포, 간세포, 그리고 저 복잡도 세포 집단으로 분류되었다. 결장 CAF와 간 CAF 간에 유전자 발현의 유의한 차이를 확인하였고, 간 CAF에서는 상피-간엽 전이(EMT)와 관련된 92개 유전자의 발현이 상향 조절되어 있었다. 간 전이에서는 CAF, T 세포, 대식세포 간의 소통이 강화된 양상이 관찰되었으며, 특정 리간드-수용체 쌍(SPP1-ITGA4/ITGB1, LGALS9-P4HB, LGALS9-CD44, CXCL12-CXCR4)이 전이 미세환경에서 풍부하게 나타났다. 결론: 본 연구는 CRC 간 전이에서의 독특한 공간적 이질성과 세포 간 소통 네트워크를 보여준다. 간 특이적 CAF 유전자 발현 프로파일과 고유한 리간드-수용체 상호작용의 규명은 전이 기전 및 잠재적 치료 표적에 대한 새로운 통찰을 제공한다. 인용 형식: Jongwon Lee, Yeseul Kim, Hyo Seon Ryu, Jongmin Sim, Chungyeul Kim, Hyun Woo Kwon, Hyun Je Kim, Jong Min Park, Ah-Reum Lim, Jung Sun Kim, Hwa Jung Sung, Xingyi Guo, Jungmin Choi, Jungyoon Choi. 환자에서의 단일세포 공간 전사체 분석을 통해 밝혀진 전이의 기전 [abstract]. In: Proceedings of the American Association for Cancer Research Annual Meeting 2025; Part 1 (Regular Abstracts); 2025 Apr 25-30; Chicago, IL. Philadelphia (PA): AACR; Cancer Res 2025;85(8_Suppl_1):Abstract nr 5289.

대장암(CRC)으로의 진행 과정에서 전암성 병변의 진행 및 분자 아형과 관련된 면역 반응은 아직 불명확하다. 정상(NL) 135건, 기존 선종(AD) 176건, 톱니양 용종(SER) 42건, 그리고 CRC 2760건의 유전자 발현 데이터를 사용하여 xCell 도구로 전체 면역 활성(ImmuneScore) 및 종양 침윤 림프구(TIL) 풍부도를 추정하였다. 조정된 다변량 회귀 모형을 이용하여 ImmuneScore 및 TIL이 CRC 진행과 연관되는지를 평가하였다. 면역조직화학(IHC) 염색은 75명의 연구 참여자에서 NL, 초기 및 후기 AD, 그리고 암종 조직에 대해 5가지 면역학적 표지에 수행하였다. 선종과 암종의 합의 분자 아형(consensus molecular subtypes; CMS)은 랜덤 포레스트 방법으로 분류하였고, 면역 활성과 CRC 진행의 연관성을 평가하였다. 면역 활성은 NL에서 전암성 병변을 거쳐 선암으로 진행함에 따라 일관되게 감소하였으며, SER보다 AD에서 더 두드러졌다(AD vs. NL: odds ratio = 0.86, 95% CI = 0.84‒0.88; SER vs. NL: 0.89, 0.85‒0.93). 유사한 양상은 B 세포, CD4 + 효과기 기억 T 세포, CD8 + 미성 T 세포, 그리고 CD8 + 세포독성 T 세포에서도 관찰되었다. 이러한 면역학적 표지에 대한 IHC 염색은 CRC 진행에서의 역할을 확인하였다. 본 분석 결과, CMS3는 AD의 주요 아형임이 확인되었다. 또한 일관되게 CMS3 아형의 CRC보다 전암성 병변에서 면역 활성 수준이 더 높게 관찰되었다. 본 연구는 면역 반응의 변화와 CRC 전암성 병변 진행 및 아형에서의 중요한 역할에 대해 추가적인 통찰을 제공한다.