基于42例晚期非小细胞肺癌患者(肺腺癌和鳞癌)的组织活检标本的单细胞RNA测序数据,生信分析研究不同患者的肿瘤在细胞组成、染色体结构、发育轨迹、细胞间信号网络等内容,进而揭示肿瘤微环境及肿瘤异质性,以确定生物标记物和治疗靶标,用于改善临床诊断和预后。
研究结果
( 1 )晚期非小细胞肺癌细胞图谱的建立
作者对42例晚期非小细胞肺癌患者(NSCLC)的活检样本进行了scRNA-seq分析,经过数据质控与筛选,共分析了90,406个细胞的转录本。根据特征性细胞marker基因,共鉴定到11种主要细胞类型,分别为癌细胞、正常上皮细胞、免疫细胞(T细胞、B淋巴细胞、髓系细胞、中性粒细胞、肥大细胞和滤泡树突状细胞)和基质细胞(成纤维细胞和内皮细胞)。进一步细胞占比分析表明癌细胞、免疫细胞和基质细胞在不同样本中占比差异很大。
( 2 )肺鳞癌的瘤间和瘤内异质性高于肺腺癌
基于NSCLC分类标记基因的单细胞表达水平,即肺腺癌(LUAD)的NAPSA,TTF-1(NKX2-1)和肺鳞癌(LUSC)的TP63,CK5(Krt5),计算每个患者的LUAD和LUSC评分,对患者进行肿瘤亚型分类。接下来,作者通过InferCNV来推断癌细胞的拷贝数改变(CNA)。CNA图谱既显示了患者间的异质性,也显示了患者内部的异质性。之后,作者基于CNA和癌细胞基因表达获得瘤内异质性评分(ITHCNA和ITHGEX),用以量化肿瘤内的异质性。相关性分析发现ITHCNA和ITHGEX显示出中等程度的相关性。最后,根据肿瘤类型和驱动突变情况,作者进一步将患者分为三组:LUADm,LUADn,LUSCn。值得关注的是,LUSCn患者的ITHCNA显著高于LUADm患者,而ITHGEX无统计学意义。这一发现表明,带有驱动突变的患者可能受到基因组改变以外的表型影响。
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