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宫颈癌(CC)是妇科最常见的恶性肿瘤，其细胞异质性尚未完全了解。
2022年11月10日，复旦大学华克勤及上海交通大学李胜利共同通讯（李春波为第一作者）在Communications Biology在线发表题为”Single-cell transcriptomics reveals cellular heterogeneity and molecular stratification of cervical cancer“的研究论文，该研究进行了单细胞RNA测序(scRNA-seq)来调查来自三个CC肿瘤和配对的正常相邻非肿瘤(NAT)样本的57669个细胞的转录组。单细胞转录组学分析显示，人CC恶性细胞存在广泛的异质性，其中上皮亚群表现出不同的基因组和转录组特征。
该研究还发现了可能促进CC肿瘤进展的癌相关成纤维细胞(CAFs)，并进一步区分炎症性CAF (iCAF)和肌成纤维性CAF (myCAF)。该研究结合宫颈癌单细胞数据及转录组数据，识别出4种不同的CC亚型，即缺氧(S-H亚型)、增殖(S-P亚型)、分化(S-D亚型)和免疫活性(S-I亚型)亚型。S-H亚型预后最差，S-I亚型CC患者总生存时间最长。总之，该研究结果为CC的精确预后和治疗分层奠定了基础。
宫颈癌是一种女性生殖系统临床常见的恶性肿瘤，在女性恶性肿瘤的发病率中位居第四位。近半个世纪以来，随着宫颈细胞学筛查及HPV疫苗的广泛应用，宫颈癌和癌前病变得以早期发现和治疗，世界范围内的发生率呈下降趋势。对于早期的宫颈癌，手术结合放化疗可以获得不错的治疗效果。但是对于晚期或者复发性宫颈癌，治疗手段极其有限，往往预后较差【1】。
因此，妇产科医生在消除宫颈癌的历程上，仍然任重而道远。如何针对不同的宫颈癌患者采用精准治疗，根据特定的标记基因或蛋白提出个体化的诊疗方案，而不是采用“一刀切”的治疗策略，一直是复发性或晚期宫颈癌所面临的巨大挑战。华克勤教授团队在既往研究过程中证实了宫颈癌异质性的特征，提出了宫颈癌分层的必要性【2】。
在本研究中，团队结合宫颈癌单细胞数据及转录组数据成功的将宫颈癌分为四个亚型：缺氧型（S-H）、增殖型（S-P）、分化型（S-D）和免疫激活型（S-I）。其中，免疫激活型预后最好，具有潜在免疫治疗效果，而缺氧性预后最差，与肿瘤的上皮间质转换密切相关（图1）。
图1.基于单细胞数据的宫颈癌分子分型（图源自Communications Biology ）
本研究鉴定了各亚型的标记基因。例如：免疫激活型表达高水平的抗原提呈基因（HLA-DQA2, CD74 和 HLA-DRA），细胞因子（CCL10, CCL17 和 IFI6）和一系列的免疫检查点基因（BTLA, CD27, CD274, CTLA4 和 IDO1）。增殖型肿瘤高表达细胞周期相关基因（MKI67, TOP2A 和 UBE2C），并和细胞增殖相关信号通路有关（G2M checkpoint，Mitotic spindle和DNA repair）。
分化型肿瘤表达高水平的上皮细胞标记物，如KRT16, KRT6A和CDKN2A等，并和P53 pathway，Apical surface和MYC target v1等信号通路有关。缺氧型肿瘤与HIF1A，ATAD1,和NBN等缺氧基因高表达有关。功能富集结果显示Hypoxia，EMT及TGF-β等信号通路有关。本研究的完成确定了宫颈癌基于转录组的分子分型，为宫颈癌的个体化治疗提供了新的见解。
参考文献
- Gennigens C, Jerusalem G, Lapaille L, De Cuypere M, Streel S, Kridelka F, Ray-Coquard I. Recurrent or primary metastatic cervical cancer: current and future treatments. ESMO Open. 2022 Oct;7(5):100579. doi: 10.1016/j.esmoop.2022.100579.
- Li C, Guo L, Li S, Hua K. Single-cell transcriptomics reveals the landscape of intra-tumoral heterogeneity and transcriptional activities of ECs in CC. Mol Ther Nucleic Acids. 2021 Apr 2;24:682-694. doi: 10.1016/j.omtn.2021.03.017.
https://www.nature.com/articles/s42003-022-04142-w
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