2023单细胞RNA测序在头颈部鳞状细胞癌中的研究进展.docx

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1、2023单细胞RNA测序在头颈部鳞状细胞癌中的研究进展中国癌症研究英文杂志(ChineSeJourna1ofCancerResearch,CJCR)2023年第4期发表了一篇主题为单细胞RNA测序在头颈部鳞状细胞sing1e-ce11RNAsequencinginheadandnecksquamousce11carcinomao该综述主要描述了单细胞RNA测序(SingIe-Ce11RNAsequencing,SC-RNA-Seq)在头颈部鳞状细胞癌(headandnecksquamousce11carcinoma,HNSCC)领域的研究方法和研究思路，以及其成果实现临床转化的问题。围绕表征肿

2、瘤细胞异质性，在描绘免疫微环境，探索肿瘤相关成纤维细胞(CanCer-associatedfibrob1asts,CAF)表型与功能，推断肿瘤侵袭机制和肿瘤细胞耐药性的重编程等方面展开了讨论。癌中研究进展的综述文章:App1icationof概述文章在介绍部分首先对HNSCC这一癌种的研究进行了简单概括，并提出了目前研究的重点方向：揭示肿瘤内部异质性。随后作者由该领域的第一篇研究引申到了sc-RNA-seq在HNSCC研究领域的发展进程以及该技术的临床转化应用：建立肿瘤侵袭转移模型，探索肿瘤治疗过程中的免疫逃避和耐药性，并找到预测肿瘤预后和治疗效果的标志物。sc-RNA-seq与肿瘤细胞异质性

3、表征文章引用了Puram等人的文章Sing1e-Ce11TranscriptomicAna1ysisofPrimaryandMetastaticTumorEcosystemsinHeadandNeckCancerz该研究从2,215个肿瘤细胞中定义了7个恶性细胞亚群的基因表达程序，表明HNSCC中不同恶性细胞亚群功能的复杂区分。尽管这项早期单细胞研究的结果可能不够准确，但它对于后续的HNSCC肿瘤细胞异质性的研究影响深远。这种研究方法有助于实现HNSCC亚型的进一步细分，是以往的bu1k-RNA-seq研究所不具备的优势。除此之外，作者通过引用小鼠的HNSCC肿瘤模型和HNSCC类器官模型的两

4、篇研究阐释了sc-RNA-seq在鉴定肿瘤干细顺口HNSCC肿瘤细胞进化轨迹,对于我们了解肿瘤细胞起源分化具有重要意义。sc-RNA-seq与T细胞、髓系细胞和免疫细胞信号通讯在T研究方面，sc-RNA-seq的首要功能是实现对T细胞的亚群分析和定义亚群标志物，从单细胞表达数据中获得的参考图谱可以更可靠地估计肿瘤中免疫细胞的组成，以更高的分辨率区分免疫细胞类型。接下来提出了在不同免疫水平肿瘤浸润细胞(tumor-infi1trating1ymphocytes,TI1S)基因差异表达，通过对差异表达基因的基因集富集分析(GeneSetEnrichmentAna1ysis,GSEA),我们可以区分

5、HNSCC的免疫浸润水平从而作为预测预后和免疫治疗反应的指标。在T细胞研究的最后方面，作者阐述了伴随着sc-RNA-seq技术出现的单细胞免疫组库技术在HNSCC研究尤其是免疫治疗对T细胞克隆选择方面的应用前景。在髓系研究方面,sc-RNA-seq揭示了HNSCC中的免疫抑制微环境下巨噬细胞和树突状细胞(dendriticce11szDC)的表型改变。作者跟踪肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associatedmacrophages,TAM)的可塑性和代谢的改变,以及DC的亚群功能，阐明HNSCC中免疫抑制是髓系细胞中的广泛的功能状态。在最后，作者讨论了使用CeIIphoneDB,iTA1K,c

6、e11chat对sc-RNA-seq数据进行细胞间通讯的具体应用，对于揭示免疫细胞内部和与其他细胞的相互作用具有广泛前景。sc-RNA-seq与CAFs特异性标志物文章在这部分重点讨论了sc-RNA-seq对寻找和鉴定CAFs的特异性标志物的研究进展和对肿瘤发生过程中成纤维细胞表面标志物变化的表征。除此之外，强调了CAFs在塑造肿瘤微环境和肿瘤免疫反应中的参与作用：参与T细胞的趋化和调节其功能。作者认为未来对CAFs的单细胞研究应考虑其与肿瘤免疫环境中其他亚群的多效性相互作用，这将加深我们对这一方面的认识，并提示我们如何靶向CAFs以获得治疗益处。sc-RNA-seq与肿瘤侵袭转移模型肿瘤细胞

7、转移始于肿瘤细胞的上皮间充质转化(epithe1ia1-mesenchyma1transition,EMT),Puram等人首次应用sc-RNA-seq来探索HNSCC中的EMT程序，并证实了它的动态性，这对于构建不完全上皮-间质转化(P-EMT)模型具有重要意义。EMT的过程涉及大量的基因表达变化和表观遗传学变化。在这些过程中，上皮肿瘤细胞和间充质肿瘤细胞之间的中间过渡状态尚不清楚，为此作者介绍了QuanTCz一个基于单细胞转录组数据库研究EMT介导间状态的工具，其对于单细胞转录组数据的无监督学习可以识别在所有细胞状态之间转换的单个细胞，从而揭示P-EMT的详细过程。sc-RNA-seq与肿

8、瘤耐药机制在这一部分，作者首先提出：肿瘤细胞的异质性和肿瘤干细胞的存在是肿瘤耐药机制产生的重要原因，而SC-RNA-Seq的高分辨率优势可以实现对肿瘤耐药机制的解析。为此文章中主要提到了针对于西妥昔单抗和顺钳耐药的若干HNSCCSC-RNA-Seq研究，阐明了某些细胞系的细胞重编程和新的表型状态的获取，以及肿瘤干细胞在治疗抵抗过程中的进化策略。在此基础上，作者认为多种治疗方案结合是解决肿瘤异质性的有力途径，基于从sc-RNA-seq获得的肿瘤干细胞富集通路，可以预测联合治疗策略的有效性。在文章结尾部分，作者讨论了sc-RNA-seq技术的局限性，除了无法表征细胞空间信息和细胞外基质外，还受到批次效应、噪声背景和样本量的限制。伴随着WX基因组学sc-RNA-seq技术的进步，空间转录组技术的应用，以及与其他组学技术的配合使用，sc-RNA-seq技术已十分成熟,其发展也侪更加有利于HNSCC的基础研究和临床转化。