本期“生物信息”專欄評述

本期『生物信息』專欄主持人 鄒 權(quán)

評“腫瘤免疫微環(huán)境中免疫細(xì)胞間通訊景觀探究”

鄒 權(quán)

單細(xì)胞測序技術(shù)可同時(shí)獲得組織在單細(xì)胞層面的細(xì)胞身份信息及基因表達(dá)數(shù)據(jù)。該技術(shù)特點(diǎn)為利用生物信息學(xué)手段系統(tǒng)預(yù)測細(xì)胞間信息交流網(wǎng)絡(luò)提供了前所未有的機(jī)遇。因此，系統(tǒng)地推斷組織及微環(huán)境中細(xì)胞之間信號通訊網(wǎng)絡(luò)及功能機(jī)制迅速成為細(xì)胞生物學(xué)研究的熱點(diǎn)。

目前，諸多針對腫瘤免疫微環(huán)境 (tumor immune microenvironment, TIME)的單細(xì)胞測序研究，為腫瘤發(fā)生、轉(zhuǎn)移及發(fā)展機(jī)制、腫瘤起源及腫瘤干細(xì)胞分化過程、治療抵抗等多個(gè)方面提供了新的線索和見解。但此類研究主要關(guān)注腫瘤細(xì)胞與免疫細(xì)胞間的信號通訊，對免疫細(xì)胞間的信號交流研究相對較少。為此，該研究收集多種實(shí)體瘤的單細(xì)胞RNA 測序數(shù)據(jù)，系統(tǒng)地解析了腫瘤組織的免疫微環(huán)境內(nèi)各種免疫細(xì)胞間的通訊網(wǎng)絡(luò)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)腫瘤組織中免疫細(xì)胞間的交流更加頻繁與密切，同時(shí)鑒定出多條與腫瘤免疫相關(guān)的特異性細(xì)胞間通訊關(guān)系，并從相關(guān)配體-受體互作參與的細(xì)胞內(nèi)信號通路及下游的轉(zhuǎn)錄因子與腫瘤預(yù)后等多方面揭示腫瘤特異性細(xì)胞間通訊與腫瘤發(fā)展的關(guān)系。

總之，該研究構(gòu)建了腫瘤免疫微環(huán)境中不同免疫細(xì)胞間的全局通訊景觀，其研究結(jié)果不僅對于腫瘤發(fā)生發(fā)展機(jī)制的研究具有重要意義，還對腫瘤的診療以及藥物研發(fā)同樣具有巨大的臨床價(jià)值。相信隨著單細(xì)胞技術(shù)及腫瘤免疫微環(huán)境數(shù)據(jù)的進(jìn)一步發(fā)展與積累，針對腫瘤免疫微環(huán)境中免疫細(xì)胞間信號轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的研究將進(jìn)一步為腫瘤基礎(chǔ)及臨床研究提供理論依據(jù)與關(guān)鍵線索。

評“肝癌轉(zhuǎn)移相關(guān)基因預(yù)后模型的建立與驗(yàn)證”

陳 偉

肝細(xì)胞肝癌(hepatocellular carcinoma, HCC)是一種具有高侵襲性和轉(zhuǎn)移性的惡行腫瘤，其發(fā)病率和死亡率呈逐年增長趨勢。轉(zhuǎn)移是HCC 的主要生物學(xué)特征之一，也是其預(yù)后不良的主要原因。基于轉(zhuǎn)移相關(guān)基因構(gòu)建HCC 預(yù)后預(yù)測模型，對肝癌的臨床診療具有指導(dǎo)作用。

該文基于TCGA 和HCMDB 數(shù)據(jù)庫中的公共數(shù)據(jù)，通過分析HCC 和正常樣本中腫瘤轉(zhuǎn)移基因的表達(dá)水平，鑒定出了222 個(gè)差異表達(dá)的轉(zhuǎn)移相關(guān)基因，功能富集分析表明這些差異基因主要參與了腫瘤細(xì)胞侵襲遷移相關(guān)的通路。在此基礎(chǔ)上，采用Cox分析和Lasso 回歸分析，構(gòu)建了包含轉(zhuǎn)移相關(guān)基因STC2、CDCA8、CTHRC1 和HOXD9的預(yù)后模型。獨(dú)立預(yù)后分析結(jié)果表明，由預(yù)后模型得出的風(fēng)險(xiǎn)評分可作為 HCC 患者的獨(dú)立預(yù)后因素；TCGA 數(shù)據(jù)集和ICGC 外部驗(yàn)證集的分析結(jié)果，提示該轉(zhuǎn)移相關(guān)基因預(yù)后模型可用于預(yù)測HCC 患者的預(yù)后。

該研究通過對公共數(shù)據(jù)進(jìn)行生物信息學(xué)分析，提出了基于轉(zhuǎn)移基因的HCC 預(yù)后模型，為HCC 的臨床診療提供了新思路。但STC2、CDCA8、CTHRC1 和HOXD9 在HCC 中的作用尚需實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，以便協(xié)助HCC 個(gè)體化治療方案的制定。