? ?婦科腫瘤是一種多發(fā)病，由于其致病因素較復(fù)雜，癌變組織結(jié)構(gòu)多樣，受神經(jīng)內(nèi)分泌因素影響的不斷變化，所在部位又極易受細(xì)菌或病毒感染，很早就受到人們重視。婦科生殖器腫瘤又以卵巢癌，子宮頸癌，子宮內(nèi)膜癌較為常見(jiàn)，這三種腫瘤并稱為婦科生殖系統(tǒng)三大惡性腫瘤。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)每年約有1.5萬(wàn)名女性死于卵巢癌，發(fā)病率雖次于宮頸癌和子宮內(nèi)膜癌，但死亡率卻占婦科惡性腫瘤之首。

單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)作為一種新興的測(cè)序技術(shù)可在單個(gè)細(xì)胞的不同組學(xué)水平上對(duì)惡性腫瘤異質(zhì)性、腫瘤演變以及臨床診治等多個(gè)方面進(jìn)行深入地研究，成為研究惡性腫瘤最強(qiáng)勁的后浪。

1. 標(biāo)題：The Repertoire of Serous Ovarian Cancer Non-genetic Heterogeneity Revealed by Single-Cell Sequencing of Normal Fallopian Tube Epithelial Cells

正常輸卵管上皮細(xì)胞單細(xì)胞測(cè)序揭示漿液性卵巢癌的非遺傳異質(zhì)性

摘要：

研究者發(fā)現(xiàn)，SOC中的NGH可以通過(guò)正常輸卵管上皮細(xì)胞（FTE）的分子標(biāo)記而得以準(zhǔn)確測(cè)定，這些細(xì)胞是 SOC的起源細(xì)胞。通過(guò)分析主要來(lái)自非卵巢癌患者的6,000個(gè)FTE細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，研究者確定了6個(gè)FTE亞型。研究者利用亞型特征來(lái)反卷積SOC表達(dá)數(shù)據(jù)，并發(fā)現(xiàn)大量腫瘤內(nèi)NGH。重要的是，約1,700個(gè)腫瘤的NGH分層與生存率密切相關(guān)。該研究為SOC的準(zhǔn)確預(yù)后和分期治療奠定了基礎(chǔ)。

小結(jié)：

這項(xiàng)研究利用單細(xì)胞測(cè)序刻畫了人類輸卵管上皮組織（漿液性卵巢癌起源）的細(xì)胞圖譜，通過(guò)利用起源細(xì)胞的標(biāo)記基因組合，定義了一個(gè)不良預(yù)后的EMT-high亞型。從概念上而言，這項(xiàng)研究表明，通過(guò)研究腫瘤的細(xì)胞起源，可較為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)癌癥發(fā)展。在轉(zhuǎn)化意義上，這項(xiàng)研究的成果可對(duì)卵巢癌的預(yù)后分析帶來(lái)重要影響，并且為對(duì)EMT-high腫瘤亞型的臨床治療方法開發(fā)帶來(lái)啟發(fā)。

2.?標(biāo)題：A single-cell landscape of high-grade serous ovarian cancer

晚期高級(jí)別漿液性卵巢癌單細(xì)胞圖譜

摘要：

晚期高級(jí)別漿液性卵巢癌（HGSOC）的女性經(jīng)常發(fā)生惡性腹水，并與耐藥性和預(yù)后不良相關(guān)。為了全面表征晚期高級(jí)別漿液性卵巢癌（HGSOC）腹水生態(tài)系統(tǒng)，研究者使用單細(xì)胞RNA測(cè)序?qū)?1例HGSOC患者的22個(gè)腹水標(biāo)本中約11,000個(gè)細(xì)胞進(jìn)行了分析。研究者發(fā)現(xiàn)腹水細(xì)胞的組成和功能程序（包括免疫調(diào)節(jié)性成纖維細(xì)胞亞群和巨噬細(xì)胞群體）的患者間差異很大。研究者發(fā)現(xiàn)以前描述的HGSOC免疫反應(yīng)性和間充質(zhì)亞型具有預(yù)后意義，這反映了免疫浸潤(rùn)和成纖維細(xì)胞的豐富性，而不是惡性細(xì)胞的不同亞群。惡性細(xì)胞變異性的部分原因是異質(zhì)拷貝數(shù)改變模式或干性程序的表達(dá)。惡性細(xì)胞共享炎癥程序的表達(dá)，這些炎癥程序在從另外收集的樣本中的約35,000個(gè)細(xì)胞的單細(xì)胞RNA測(cè)序中得到了重現(xiàn)，其中包括三個(gè)腹水、兩個(gè)原發(fā)HGSOC腫瘤和三個(gè)患者腹水衍生的異種移植模型。在惡性細(xì)胞和與癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞中JAK/STAT途徑的抑制在短期培養(yǎng)和患者來(lái)源的異種移植模型中具有有效的抗腫瘤活性。這些工作有助于解析HSGOC，并為開發(fā)新型治療方法提供了資源。

樣本：

包括3個(gè)樣本隊(duì)列，cohort 1 ：6位患者的8個(gè)腹水樣本，cohort 2 ：6位患者的14個(gè)腹水樣本，cohort 3：三個(gè)腹水樣本和兩個(gè)原發(fā)性腫瘤

主要結(jié)果：

1.?HGSOC腹水樣本的單細(xì)胞分群

首先使用cohort 1 腹水樣本隊(duì)列進(jìn)行單細(xì)胞測(cè)序，共發(fā)現(xiàn)18個(gè)細(xì)胞亞群（圖1b）。圖1c展現(xiàn)了不同患者樣本的細(xì)胞比例構(gòu)成， 在癌細(xì)胞之間，發(fā)現(xiàn)有明顯的患者間異質(zhì)性（圖1b-d），并證明與以前患者的治療史無(wú)關(guān)。在腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞中，研究者發(fā)現(xiàn)不同的細(xì)胞狀態(tài)，例如與cluster6,7相比，cluster8和9高表達(dá)補(bǔ)體因子（C1QA / B / C和CFB），趨化因子（CXCL1 /2/10/12）和細(xì)胞因子（IL6和IL10）。然后探究了巨噬細(xì)胞的異質(zhì)性，在cluster 10中可以將細(xì)胞分為兩個(gè)亞群，Group 1高表達(dá)MHCII類相關(guān)基因,IFNGR1, CD1D, CD36 and CD52 ，Group 2高表達(dá)補(bǔ)體因子，組織蛋白酶編輯基因和APO基因。此外，Group 1高表達(dá)M1巨噬細(xì)胞的標(biāo)志物（IFNGR1，CD36，DDX5和MNDA）和M2分化的抑制因子（C3AR1），Group 2高表達(dá)M2巨噬細(xì)胞相關(guān)標(biāo)志物。

2.?識(shí)別HGSOC患者間和患者內(nèi)惡性細(xì)胞的異質(zhì)性

結(jié)合FACS，對(duì)樣本cohort 2進(jìn)行單細(xì)胞全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，并發(fā)現(xiàn)一共可以分為8個(gè)clusters（圖2a，b），包括上皮細(xì)胞，CAFs及巨噬細(xì)胞。與巨噬細(xì)胞和CAF相比，惡性腫瘤細(xì)胞根據(jù)患者的來(lái)源進(jìn)行聚類（圖2a，b），突出了個(gè)體之間的差異。接下來(lái)，研究者想要探究患者之間惡性細(xì)胞之間的變異性是否和TCGA中發(fā)現(xiàn)的亞型相一致：分化型，增生性，間質(zhì)性和免疫反應(yīng)性。如圖2d所示，在所有的腫瘤細(xì)胞中均表達(dá)高度分化的標(biāo)志，只有一個(gè)cluster高表達(dá)增殖的標(biāo)志，而間充質(zhì)和免疫反應(yīng)性在腫瘤細(xì)胞中基本不表達(dá)，但分別由CAF和巨噬細(xì)胞cluster中高度表達(dá)。因此，間充質(zhì)和免疫反應(yīng)性亞型可以分別代表CAF和巨噬細(xì)胞的腫瘤內(nèi)豐度。因此，基于bulk seq的亞型分類可能主要反映了腫瘤生態(tài)系統(tǒng)的組成，而不是癌細(xì)胞衍生的HGSOC亞型。

3.?確定每個(gè)患者惡性細(xì)胞之間不同的表達(dá)程序

研究者利用非負(fù)矩陣分解（NMF）在整個(gè)惡性細(xì)胞中鑒定出35個(gè)模塊，這些模塊具有一致的基因表達(dá)變化（圖3）。模塊中包含許多功能，包括細(xì)胞周期（例如CCNA2，CCNB2和AURKB），炎癥（例如IL6，IL32，TNF和IFI6）以及壓力或激活（例如HSPA5–7，ATF4，JUN和DDIT3）。

4.?炎性癌細(xì)胞程序可以通過(guò)腹水微環(huán)境誘導(dǎo)或反映癌細(xì)胞的內(nèi)源性

為了評(píng)估不同的可能性，研究者通過(guò)對(duì)三個(gè)建立的PDX模型（DF20，DF68和DF101）進(jìn)行單細(xì)胞測(cè)序（圖4），發(fā)現(xiàn)PDX與患者癌細(xì)胞之間存在強(qiáng)烈的相關(guān)性（Pearson's r = 0.819）。9個(gè)PDX模塊與患者樣品中的模塊相似，包括3個(gè)細(xì)胞周期（PDX模塊1-3）和3個(gè)干擾素反應(yīng)程序（PDX模塊6-8）（圖4f），突出患者與PDX模型異質(zhì)性模式之間的相似性（除了細(xì)胞周期外）。在PDX模型中未檢測(cè)到患者中發(fā)現(xiàn)的其他兩個(gè)與炎癥相關(guān)的程序（細(xì)胞因子和抗原呈遞模塊）（圖4g），這表明它們?cè)诎┘?xì)胞中的表達(dá)可能取決于完整的免疫系統(tǒng)。

5.?為了確定JAK / STAT抑制的影響，研究者使用了針對(duì)該通路不同節(jié)點(diǎn)的15種化合物以及HGSOC細(xì)胞系OVCAR4中的鉑類化學(xué)療法進(jìn)行了藥物篩選，并鑒定出JSI-124可以作為細(xì)胞活力的有效抑制劑（圖5a）。JSI-124在三種不同的患者來(lái)源的細(xì)胞培養(yǎng)模型和其他HGSOC細(xì)胞系中顯示出納摩爾劑量的抗腫瘤活性，而其他常用于治療HGSOC患者的藥物幾乎沒(méi)有活性（圖5b，c）。在PDX模型中，JSI-124治療的早期（腹膜內(nèi)或皮下注射腫瘤細(xì)胞后7 d）消除了惡性腹水的發(fā)生以及腫瘤分別生長(zhǎng)（圖5g，i），并且可以顯著降低了疾病負(fù)擔(dān)（圖5h，j）?？傊?，這些結(jié)果表明，通過(guò)作用于惡性細(xì)胞，非惡性細(xì)胞或兩者，JAK / STAT抑制劑可能是HGSOC患者的有效治療選擇。

本期婦科腫瘤在單細(xì)胞測(cè)序中的研究就介紹到這里，后續(xù)還會(huì)與大家分享婦科腫瘤在轉(zhuǎn)錄組學(xué)中的研究動(dòng)態(tài)，感興趣的老師記得關(guān)注哦！