又是周五摔踱，工作的第一周，大家應(yīng)該都上班了吧丙躏，時間總是不經(jīng)意間從我們身邊溜走，想抓也抓不住郑叠，今天給大家分享的文獻在Single-cell transcriptomics reveals varying degrees of epithelial-mesenchymal plasticity in lymph node metastasis from oral cavity squamous cell carcinoma，單細(xì)胞目前處于狂熱的跟風(fēng)狀態(tài)，大家還是要理智。

了解一些基礎(chǔ)概念耕姊，F(xiàn)requently used abbreviations

• CAF Cancer-associated fibroblast
• CNV Copy number variation
• DEG Differentially expressed genes
• DGE Differential gene expression
• EMP Epithelial-mesenchymal plasticity
• EMT Epithelial-mesenchymal transition
• GSEA Gene set enrichment analysis
• GSVA Gene set variation analysis
• HNSCC Head and neck squamous cell carcinoma
• KNN K-nearest neighbor
• MET Mesenchymal-epithelial transition
• MSigDB Molecular signature database
• OSCC Oral cavity squamous cell carcinoma
• PC Principal component
• PCA Principal component analysis
• pEMT partial EMT
• scRNAseq Single cell RNA sequencing
• UMAP Uniform manifold approximation and projection
• UMI Unique molecular identifier

核心兩點

• 單細(xì)胞CNV的分析結(jié)果不一定就是CNV事件，也可能是反映了這些基因的高表達
• 轉(zhuǎn)錄因子的活性并不能僅通過其 mRNA 表達來很好地反映创橄，因為它還取決于蛋白質(zhì)穩(wěn)定性和翻譯后修飾

Abstract

擴散到區(qū)域淋巴結(jié)的口腔鱗狀細(xì)胞癌 (OSCC) 與高度的上皮間充質(zhì)可塑性 (EMP) 相關(guān)箩做。在這里莽红，對晚期異時性 OSCC 淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的 1,946 個癌和 2,175 個基質(zhì)細(xì)胞的 RNA 測序揭示了 OSCC 細(xì)胞在上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化 (EMT) 狀態(tài)妥畏、代謝適應(yīng)和細(xì)胞周期方面的異質(zhì)性。七個細(xì)胞clusters形成了具有上皮分化安吁、部分 EMT 狀態(tài)和代謝適應(yīng)的分支軌跡醉蚁。值得注意的是，部分 EMT 與應(yīng)激反應(yīng)有關(guān)鬼店，特別是與 HSPA 上調(diào)网棍、通過 CXCL14 的免疫調(diào)節(jié)和更高比例的增殖細(xì)胞有關(guān)，而上皮分化與更高的細(xì)胞角蛋白和激肽釋放酶表達相關(guān)妇智。雖然 EMP 相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子 SNAI2 和 ZEB1 在所有癌細(xì)胞中都有活性滥玷，但TWIST1、SNAI1 和 ZEB1 的活性在上皮分支中更為明顯巍棱。與部分 EMT 細(xì)胞相比惑畴，上皮分化細(xì)胞與基質(zhì)細(xì)胞的受體-配體相互作用較少，表明其具有更獨立的調(diào)節(jié)作用航徙。有趣的是如贷，軌跡主干內(nèi)和附近的細(xì)胞適應(yīng)低氧和低血糖條件，表達與糖酵解和氨基酸分解代謝相關(guān)的基因。

Introduction

口腔鱗狀細(xì)胞癌 (OSCC) 屬于頭頸部鱗狀細(xì)胞癌 (HNSCC) 的類別杠袱，初步診斷的 OSCC 的治療方法是手術(shù)切除腫瘤尚猿，同時進行頸部清掃和放射治療。 原發(fā)性 OSCC 有擴散到區(qū)域淋巴結(jié)的傾向楣富，但只有少數(shù)患者發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移凿掂。 原發(fā)性腫瘤的播散與上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）有關(guān)，而metastasis consolidation被認(rèn)為與稱為間質(zhì)-上皮轉(zhuǎn)化（MET）的逆過程有關(guān)纹蝴。

EMT is an adoption of a developmental program缠劝，其中細(xì)胞獲得遷移和侵入特性。細(xì)胞失去上皮細(xì)胞間的連接并獲得間充質(zhì)形態(tài)骗灶，伴隨著轉(zhuǎn)錄惨恭、表觀遺傳和翻譯后的變化。 EMT programs涉及胚胎發(fā)育和傷口愈合耙旦，還涉及癌癥轉(zhuǎn)移脱羡。 EMT 是一個多步驟過程，根據(jù)癌癥類型和條件免都，有許多高度可變的替代途徑锉罐。因此，EMT 標(biāo)記基因绕娘、轉(zhuǎn)錄因子和基因表達特征的表達在患者之間脓规、來自一名患者的不同病變之間以及在一個病變內(nèi)的單個細(xì)胞之間是高度異質(zhì)的。事實上险领，EMT 是一個連續(xù)侨舆、動態(tài)和可逆的過程，導(dǎo)致癌細(xì)胞顯示出多種中間或部分狀態(tài)绢陌。因此挨下，最近有人建議將此 EMT 連續(xù)體稱為上皮間充質(zhì)可塑性 (EMP)。在轉(zhuǎn)移級聯(lián)過程中脐湾，細(xì)胞通過這個連續(xù)體進化臭笆，從上皮轉(zhuǎn)變?yōu)楦嗟拈g充質(zhì)或部分 EMT 狀態(tài)并回到上皮表型。

大多數(shù)與 EMP 相關(guān)的單細(xì)胞研究都是基于受控的體外和體內(nèi)實驗秤掌，只有少數(shù)研究在新鮮分離的腫瘤樣本中觀察到 EMP愁铺。 尤其是對于 OSCC。 對來自 18 名患者的 2,215 個惡性細(xì)胞進行了表征闻鉴，并發(fā)現(xiàn)了部分 EMT 狀態(tài)茵乱，其中 80 個 EMP 相關(guān)基因表達具有高度可變性。 在這里椒拗，分析了從下唇粘膜 OSCC 的晚期異時轉(zhuǎn)移中分離出的 1,946 個惡性細(xì)胞的綜合單細(xì)胞 RNA 測序數(shù)據(jù)似将。 數(shù)據(jù)顯示了單個轉(zhuǎn)移灶內(nèi)不同程度的 EMP获黔，在不同方向和環(huán)境適應(yīng)如缺氧、營養(yǎng)供應(yīng)和可能的細(xì)胞-細(xì)胞相互作用在验。

Results

Patient and tumor characteristics（這方面我們就不展開了玷氏，這里需要注意一點的是CNV識別惡性細(xì)胞的用法，我們在方法中學(xué)習(xí)一下）

圖片.png

圖片.png

Phenotypic heterogeneity of tumor cell populations is characterized by specific gene expression patterns

在腫瘤細(xì)胞中腋舌，使用UMAP基于基因表達譜確定了七種不同的細(xì)胞群盏触。這些群之間的關(guān)系通過一條分為兩條曲線的軌跡來反映，該兩條曲線主要遵循第一和第二PCA块饺。 第一個 PC 中反映的變異主要由 EMP 相關(guān)基因驅(qū)動赞辩，例如波形蛋白 (VIM)、細(xì)胞角蛋白 (KRT17授艰、KRT6B辨嗽、KRT6A)、S100 蛋白 (S100A8淮腾、S100A9) 和基質(zhì)金屬肽酶 (MMP10)糟需。 第二條曲線在細(xì)胞周期（例如，HMGB2谷朝、TUBB）洲押、代謝（例如，ASNS圆凰、SLC2A1）和缺氧（例如杈帐，NDRG1）相關(guān)基因的表達上有所不同。 大多數(shù)惡性細(xì)胞在clusters 2专钉、3 和 6 內(nèi)緊密聚集在軌跡的中心挑童，而其余細(xì)胞在其表達模式上表現(xiàn)出較大的變化，如 PC 和軌跡上的較大距離所示驶沼。

由于無法確定此類軌跡的開始和結(jié)束炮沐，我們估計 RNA 速度以使用剪接和非剪接 mRNA 計數(shù)的比率來預(yù)測單個細(xì)胞的短期未來發(fā)育方向争群。雖然軌跡中心的細(xì)胞沒有顯示出統(tǒng)一的發(fā)育方向回怜，但來自第 4 組的細(xì)胞正在向第 5 組發(fā)展，采用進行性上皮分化换薄，來自第 6 組的細(xì)胞向第 7 組發(fā)展玉雾，類似于細(xì)胞周期進程。確定軌跡方向的另一種可能性是癌細(xì)胞中遺傳畸變的積累轻要。推斷的 CNV 揭示了向cluster 4 和cluster 5 發(fā)育的細(xì)胞在染色體 1复旬、8、17 和 19 上的拷貝數(shù)增加頻率增加冲泥。這些增益表明這些細(xì)胞在腫瘤進化過程中發(fā)育較晚驹碍。然而壁涎，應(yīng)該注意的是，在 1 號和 17 號染色體上已識別的四個 CNV 中有兩個與基因組接近的cluster 4 和 5 中上調(diào)的上皮基因相關(guān)志秃。因此怔球，這兩個可能并不代表真正的基因組CNV，而是反映了這些基因的高表達浮还。

圖片.png

圖片.png

Epithelial-mesenchymal plasticity (EMP) drives heterogeneity of metastatic OSCC cells

不同腫瘤細(xì)胞群的基因表達模式反映了不同程度的 EMP竟坛、細(xì)胞周期和代謝適應(yīng)。兩個clusters（cluster 3 和 6）表達 8 個與部分 EMT 狀態(tài)相關(guān)的基因钧舌，兩個cluster（cluster 4 和 5）表達與上皮分化相關(guān)的基因担汤，兩個clusters（cluster 1 和 2）表達與缺氧反應(yīng)或氨基酸代謝的代謝變化相關(guān)的基因，一個cluster（cluster 7）表達與細(xì)胞周期相關(guān)的基因洼冻。cluster 2崭歧、3、6 和 7 的大量差異表達基因 (DEG) 位于分子特征數(shù)據(jù)庫 (MSigDB) 的 EMT 標(biāo)志基因集中撞牢，并且已知有助于先前報道的部分 EMT 基因表達特征驾荣。這些clusters的細(xì)胞表達上皮和間充質(zhì)基因的混合物，因此反映了 EMT 的中間狀態(tài)普泡。例如播掷，間充質(zhì)標(biāo)記 VIM 在這些cluster中高度表達，并通過第二條曲線向clusters 6 和 7 增加撼班，而 E-鈣粘蛋白 (CDH1) 通常僅以低水平表達歧匈。因此，曲線 2 似乎反映了向更間充質(zhì)表型的發(fā)育砰嘁。值得注意的是件炉，在腫瘤細(xì)胞中未檢測到編碼間充質(zhì)標(biāo)志物 N-鈣粘蛋白（CDH2）和纖連蛋白 1（FN1）的 mRNA。部分 EMT 相關(guān)cluster 3 位于軌跡的中心矮湘，高度表達基質(zhì)金屬肽酶（MMP1斟冕、MMP10、MMP13）缅阳，即與細(xì)胞外基質(zhì)重塑相關(guān)的基因磕蛇。該clusters的細(xì)胞還表達與免疫調(diào)節(jié)功能相關(guān)的基因，例如 CXCL14十办。此外秀撇，這些細(xì)胞的 DEG 富含參與 I 型干擾素反應(yīng)的基因，例如 IFITM1/2/3向族，以及對壓力的反應(yīng)呵燕，例如熱休克蛋白 (HSPA) 或壓力相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子 JUN/FOS。另一方面件相，向clusters 4 和 5 移動的曲線 1 反映了獲得上皮特征的細(xì)胞再扭，即富含角質(zhì)形成細(xì)胞分化的 DEG氧苍。具體來說，clusters 4 的細(xì)胞表達經(jīng)典的上皮標(biāo)志物泛范，例如 SPRR1B候引、KRT16、KRT6B敦跌、S100A7澄干、S100A8 和 S100A9。隨著上皮向clusters 5 的分化推進柠傍，KRT13麸俘、KRT15、PSCA 和激肽釋放酶相關(guān)肽酶 KLK5/6/7 的表達增加惧笛。通過將上皮和部分 EMT 特征與來自 EMTome 數(shù)據(jù)庫的更廣泛的基因表達特征進行比較來確認(rèn)基于基因表達的觀察从媚。

Gene expression patterns indicate differences in metabolic adaptation of OSCC cells

正如上面已經(jīng)提到的，clusters 1 和 2 的特征在于與代謝變化基本相關(guān)的 DEG患整。具體來說拜效，cluster 2 的 DEG 富含標(biāo)志性缺氧基因，例如 NDRG1 和 EGLN3各谚，其表達取決于氧水平紧憾。 NDRG1 調(diào)節(jié)應(yīng)激反應(yīng)和 p53 介導(dǎo)的半胱天冬酶激活。 EGLN3 通過脯氨酰羥基化在缺氧誘導(dǎo)因子 1 α (HIF1α) 調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用昌渤。與腫瘤內(nèi)指定的厭氧條件一致赴穗，糖酵解相關(guān)基因被富集和上調(diào)，例如 ENO1/2/3膀息、ALDOA般眉、PGK1 和 PFKP。此外潜支，cluster 2 細(xì)胞中線粒體基因表達的百分比較低甸赃，表明線粒體活性較低導(dǎo)致氧化應(yīng)激較少。然而冗酿，其他部分 EMT 相關(guān)基因也在缺氧反應(yīng)clusters中上調(diào)埠对，例如 SERPINE1、LAMB3 和 TIMP3已烤。cluster 1 的 DEG 富含氨基酸代謝鸠窗、response to starvation和 mTORC1 信號傳導(dǎo)；后者是線粒體代謝的調(diào)節(jié)劑胯究。這些基因包括 ASNS、PSAT1 和 PHGDH躁绸，它們將絲氨酸和甘氨酸代謝的代謝物整合到糖酵解中裕循，因此用氨基酸促進糖酵解臣嚣。因此，細(xì)胞似乎適應(yīng)了低葡萄糖條件剥哑。

Cell cycle drives partial EMT cells towards a more mesenchymal phenotype

在曲線 2 上向clusters 6 和 7 progressing in cell cycle硅则。 具體來說，clusters 6 富含進入 S 期的細(xì)胞株婴，而 G2M 期的細(xì)胞在cluster 7 中占優(yōu)勢怎虫。這些clusters的這些細(xì)胞表達 VIM、CAV1困介、THBS1 和 MT2A大审，即與間充質(zhì)表型相關(guān)的基因。 為了分析循環(huán)細(xì)胞的比例并排除細(xì)胞周期效應(yīng)作為可能的混雜因素座哩，我們在回歸后重復(fù)了分析徒扶。 因此，確定了相似的細(xì)胞群和獨立于細(xì)胞周期進程的軌跡根穷。仍然確定了一個與細(xì)胞周期相關(guān)基因高表達相關(guān)的clusters姜骡，但這些細(xì)胞在 UMAP 上并沒有形成一個統(tǒng)一的cluster。 通過 UMAP 劃分細(xì)胞群并在特定細(xì)胞周期階段計數(shù)細(xì)胞顯示部分 EMT 細(xì)胞中增殖細(xì)胞的百分比最高屿良，而上皮分化細(xì)胞中的細(xì)胞百分比最低圈澈。

圖片.png

圖片.png

圖片.png

圖片.png

Epithelial differentiating cells have a distinct active transcriptional program

接下來，通過分析 EMP 相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子 Zinc finger E-box-binding homeobox 1 & 2 (ZEB1/2)尘惧、Snail 和 Slug (SNAI1/2)) 的活性來表征腫瘤群體中 EMP 程序的調(diào)節(jié)和缺氧反應(yīng)士败，Twist-related蛋白 1/2200 (TWIST1/2) 和 HIF1α。只有編碼 SNAI2 和 HIF1α 的 mRNA 以可被ultiplexed s scRNAseq 檢測到的水平表達褥伴； SNAI2 表達在 20% 的細(xì)胞中均勻分布在所有腫瘤細(xì)胞群中——除了第 5 cluster——而在 40% 的細(xì)胞中檢測到 HIF1α表達谅将。然而，轉(zhuǎn)錄因子的活性并不能僅通過其 mRNA 表達來很好地反映重慢，因為它還取決于蛋白質(zhì)穩(wěn)定性和翻譯后修飾饥臂；例如，ZEB1 比 SNAI1 更穩(wěn)定似踱。為了解決這個問題隅熙，使用帶有 DoRotheEA（這個大家可以參考文章10X單細(xì)胞（10X空間轉(zhuǎn)錄組）轉(zhuǎn)錄因子活性分析之DoRothEA） 定義的調(diào)節(jié)子的 VIPER 算法，根據(jù)其靶基因的 mRNA 表達譜推斷轉(zhuǎn)錄因子的活性核芽。令人驚訝的是囚戚，盡管只能檢測到 SNAI2 的 mRNA，但我們發(fā)現(xiàn) ZEB1 和 SNAI2 的活性相似轧简，但在分支軌跡上有一些變化驰坊。令人驚訝的是，cluster 4 和 5 中的上皮分化細(xì)胞顯示出比其他細(xì)胞更高的 ZEB1哮独、SNAI1 和 TWIST1 和更少的 TWIST2 活性拳芙。由于一些細(xì)胞表明對缺氧條件有反應(yīng)察藐，分析進一步研究了缺氧反應(yīng)和 EMP 之間的可能聯(lián)系。最初舟扎，EMT 和缺氧都被認(rèn)為是促進侵襲和轉(zhuǎn)移的獨立事件分飞。More recently, it was shown that the HIF pathway is interrelated with EMP, assuming a hypoxia-induced EMT。然而睹限，雖然我們檢測到 HIF1α mRNA 表達譬猫，但它似乎在 OSCC 細(xì)胞中并不真正活躍。

圖片.png

Partial EMT OSCC cells have more interactions with stromal cells

除了 OSCC 細(xì)胞羡疗，還鑒定了成纖維細(xì)胞染服、內(nèi)皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞顺囊。至少確定了三個癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞 (CAF) 以及成肌細(xì)胞樣和內(nèi)皮細(xì)胞亞群肌索。 CAF1 showed high expression of fibroblast activation protein (FAP), which is low in CAF2 and 3. 相反，后者都高度表達黑色素瘤細(xì)胞粘附分子 (MCAM)特碳。 CAF3 成纖維細(xì)胞表現(xiàn)出明顯的 α 平滑肌肌動蛋白 (ACTA2) 基因表達诚亚，這是肌成纖維細(xì)胞的特征，以及白細(xì)胞介素 6 (IL-6)午乓。IL-6 不僅發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)功能站宗，還能夠促進 EMP 過程。有趣的是益愈，CAF3 與成肌細(xì)胞樣細(xì)胞緊密聚集梢灭，雖然缺乏成纖維細(xì)胞標(biāo)志物（如膠原或 FN1）的表達，但表達了典型的成肌分化標(biāo)志物蒸其，如 MYF5 和 MYF6敏释。腫瘤浸潤骨髓細(xì)胞形成 UMAP 上顯示的三個樹突細(xì)胞和三個巨噬細(xì)胞clusters。樹突狀細(xì)胞cluster 1 (dend1) 和巨噬細(xì)胞cluster 2 (macro2) 表現(xiàn)出高表達的應(yīng)激相關(guān)基因摸袁，如 HSPA1A钥顽、HSPA1B 和 DNAJB1。巨噬細(xì)胞clusters進一步顯示細(xì)胞因子和趨化因子的差異表達靠汁，例如 SPP1 (macro1)蜂大、CXCL10 (macro2) 和 CCL18 (macro3)，表明它們的極化存在差異蝶怔。

腫瘤微環(huán)境內(nèi)的細(xì)胞-細(xì)胞相互作用顯著影響各個細(xì)胞的特性奶浦。 不同細(xì)胞類型中配體和受體的表達使用 CellPhoneDB 推斷可能的細(xì)胞-細(xì)胞相互作用。 大多數(shù)預(yù)測的相互作用發(fā)生在腫瘤和內(nèi)皮細(xì)胞踢星、腫瘤細(xì)胞和成纖維細(xì)胞以及成纖維細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞之間澳叉。 有趣的是，上皮分化的 OSCC 細(xì)胞（cluster 4 和cluster 5）與具有部分 EMT 表型的細(xì)胞（cluster 3和cluster 6）相比，與其他細(xì)胞類型的配體-受體相互作用更少耳高。 具體而言扎瓶，發(fā)現(xiàn) EGFR mRNA 在指定的腫瘤細(xì)胞中高度表達所踊，這表明與表達相應(yīng)配體（如 MIF泌枪、HBEGF 和 TGFB1）的細(xì)胞相互作用.

圖片.png

圖片.png

Discussion

在上皮細(xì)胞引起的癌癥中，一些腫瘤細(xì)胞具有間充質(zhì)細(xì)胞的特征并失去其上皮特征秕岛。上皮間充質(zhì)可塑性與癌癥轉(zhuǎn)移有關(guān)碌燕，這反過來又決定了大多數(shù)惡性腫瘤的預(yù)后。這些轉(zhuǎn)變是如何發(fā)生的仍不完全清楚继薛。在 EMP 期間修壕，細(xì)胞可能會沿著連續(xù)變化譜從一種狀態(tài)逐漸過渡到另一種狀態(tài)，但也假定存在代表離散 EMT 狀態(tài)的不同穩(wěn)定遏考、持久的細(xì)胞群慈鸠。大多數(shù)檢查 EMP 的研究顯示出連續(xù)的轉(zhuǎn)變，但這些研究基于體外系統(tǒng)或體內(nèi)模型灌具，可能無法完全反映腫瘤及其微環(huán)境的復(fù)雜性青团。不同的 EMT 狀態(tài)是由多種微環(huán)境因素誘導(dǎo)的。事實上咖楣，已經(jīng)在原位或離體描述了單個癌細(xì)胞表達上皮和間充質(zhì)特征的部分 EMT 狀態(tài)督笆。此外，癌細(xì)胞的不同 EMT 狀態(tài)與基質(zhì)細(xì)胞相互作用的能力不同诱贿，這些不同的相互作用實際上可能穩(wěn)定各自的細(xì)胞狀態(tài)娃肿。在這里，通過 scRNAseq 對來自 OSCC 的異時淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的深入體外分析珠十。檢測到病變內(nèi)的腫瘤細(xì)胞群具有明顯的異質(zhì)性料扰，其特征是專門的基因表達程序，反映了 EMP 連續(xù)體焙蹭、代謝適應(yīng)和細(xì)胞周期內(nèi)的不同狀態(tài)晒杈。根據(jù)它們的 mRNA 表達譜，這些亞群形成了七個clusters壳嚎，它們向上皮分化桐智、部分 EMT、代謝適應(yīng)或細(xì)胞周期分支烟馅。軌跡主干中或附近的轉(zhuǎn)移性 OSCC 細(xì)胞表達基因说庭，表明對缺氧和低血糖條件的適應(yīng)。雖然部分 EMT 與應(yīng)激反應(yīng)郑趁、免疫調(diào)節(jié)和更高比例的增殖細(xì)胞相關(guān)刊驴，但上皮分化與更高的細(xì)胞角蛋白和激肽釋放酶表達相關(guān)。報道了以細(xì)胞角蛋白、激肽釋放酶和 S100A8/9 基因表達為特征的上皮分化表達程序捆憎，這些基因表達與衰老相關(guān)表型相關(guān)舅柜；因此，解釋了對上皮分化cluster內(nèi)增殖較少的細(xì)胞的觀察.

來自 EMTome 數(shù)據(jù)庫的基因表達特征反映了 EMP 動態(tài)躲惰，因為它們與研究中觀察到的部分 EMT 狀態(tài)或上皮分化相關(guān)致份。事實上，在一個病變中觀察到幾個 EMT 狀態(tài)強調(diào)了轉(zhuǎn)移性生長可能需要的高度可塑性础拨。 OSCC 腫瘤與此處描述的部分 EMT 相似氮块。然而，與所提供的樣本相比诡宗，研究可能反映樣本內(nèi)的細(xì)胞異質(zhì)性程度較低滔蝉，這可能是由于每個樣本的測序細(xì)胞數(shù)量較少。表征部分 EMT 狀態(tài)的常見基因包括塔沃，例如蝠引，MMP10、TGFBI蛀柴、PDPN 和幾種細(xì)胞角蛋白螃概；所有這些都可以調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)，因此可以增加癌細(xì)胞的運動性和侵襲性名扛。此外谅年，部分 EMT 表型可能與腫瘤生長有關(guān)，因為該群體的增殖細(xì)胞比例高于上皮分化細(xì)胞的比例肮韧。

除了先前發(fā)現(xiàn)的 SNAI2 表達外融蹂，ZEB1 在 OSCC 細(xì)胞中也很活躍，盡管我們無法檢測到 ZEB1 mRNA 表達弄企。 ZEB1 的高活性通常與 EMT 相關(guān)超燃，因此上皮標(biāo)志物如 E-鈣粘蛋白 (CDH1) 的下調(diào)。然而拘领，雖然 ZEB1 主要作為轉(zhuǎn)錄抑制因子意乓，但它也可以誘導(dǎo)角質(zhì)形成細(xì)胞分化標(biāo)志物 SPRR1B 響應(yīng) IL-1β 和 IFNγ。 SPRR1B 在上皮分化細(xì)胞中高度表達约素，但在部分 EMT 狀態(tài)的細(xì)胞中不表達届良，這可以解釋推斷的 ZEB1 活性。此外圣猎，參與 TGF-β誘導(dǎo)的 EMT 的 ZEB1士葫、SNAI1 和 TWIST1 在 EMP 中具有不同的活性。分析樣品中的 EMP 可能受 TGF-β 的調(diào)節(jié)送悔，TGF-β 不僅在微環(huán)境中表達慢显，而且可能相互作用在腫瘤細(xì)胞中高度表達EGFR爪模。然而，通過 HIF1α 誘導(dǎo) EMT 的缺氧相關(guān)機制也可能發(fā)揮作用荚藻。cluster 2 中的缺氧反應(yīng)細(xì)胞群顯示出 EMP 相關(guān)基因的上調(diào)屋灌，例如 SERPINE1、LAMB3 和 TIMP3应狱。先前的研究還表明共郭，LAMB3 在缺氧條件下上調(diào)；值得注意的是侦香，LAMB3 表達與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和存活率降低有關(guān)落塑。

此外纽疟，癌細(xì)胞對低葡萄糖條件的適應(yīng)通過基因表達模式向更高的氨基酸代謝促進糖酵解來證明罐韩。 然而，雖然先前的研究也表明代謝相關(guān)基因表達在 OSCC 細(xì)胞中上調(diào)污朽，但特定代謝途徑的活性在患者之間存在高度異質(zhì)性散吵。 因此，需要進一步研究以充分了解 OSCC 中缺氧反應(yīng)和代謝適應(yīng)的異質(zhì)性蟆肆，包括直接測量代謝物濃度矾睦。

單個轉(zhuǎn)移樣本代表腫瘤進化特定時間點的snapshot。因此炎功，所提出的基于 scRNAseq 的軌跡反映了腫瘤細(xì)胞群之間的發(fā)育關(guān)系枚冗，而不是通過進化過程。盡管如此蛇损，RNA 速度允許通過將測量結(jié)果與基因表達的潛在動力學(xué)聯(lián)系起來赁温，從 scRNAseq 數(shù)據(jù)中提取短期、定向的動態(tài)信息淤齐。在這里股囊，我們發(fā)現(xiàn)了從cluster 4 到cluster 5 以及從cluster 6 到cluster 7 的明確方向，但在剩余clusters中沒有明確的方向更啄。因此稚疹，觀察到正在進行的上皮分化和增殖，但不能斷定惡性細(xì)胞是在轉(zhuǎn)移灶內(nèi)還是在原發(fā)性腫瘤內(nèi)早期分化成異質(zhì)群體祭务。盡管如此内狗，推斷的 CNV 增益表明上皮分化細(xì)胞形成晚于部分 EMT 細(xì)胞，因此反映了經(jīng)歷的 MET义锥。然而柳沙，部分 EMT 細(xì)胞可能驅(qū)動腫瘤進展，因為上皮分化細(xì)胞可能反映衰老表型缨该。進一步假設(shè)同時具有間充質(zhì)和上皮特征在部分 EMT 細(xì)胞中提供更高的可塑性偎行，支持這些細(xì)胞可能分化為觀察到的上皮或代謝適應(yīng)表型。或者蛤袒，如果構(gòu)成各自clusters的細(xì)胞在原發(fā)性腫瘤內(nèi)發(fā)育熄云，則反映這種異質(zhì)性的多個個體播散腫瘤細(xì)胞克隆將是構(gòu)成轉(zhuǎn)移瘤所必需的。

由于癌癥進化構(gòu)成了成功治療的巨大障礙妙真，因此需要進一步研究以揭示腫瘤細(xì)胞的進化過程并且已經(jīng)出現(xiàn)缴允。 整合來自轉(zhuǎn)錄組、基因組和翻譯后修飾的數(shù)據(jù)——最好在單細(xì)胞水平和同一個體內(nèi)——應(yīng)該提供更好的腫瘤進化整體lanscope珍德。 理想情況下练般，這還包括從血液和腫瘤引流淋巴結(jié)中富集的播散和循環(huán)腫瘤細(xì)胞，填補轉(zhuǎn)移級聯(lián)中的缺失部分锈候。 這些見解將有助于了解 EMP 在局部轉(zhuǎn)移發(fā)展和治療反應(yīng)中的作用薄料，從而支持臨床醫(yī)生的治療決策，例如泵琳，使用指示轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)風(fēng)險的生物標(biāo)志物摄职。

Method

Trajectory, CNV, RNA velocity and receptor-ligand interaction inference

圖片.png

圖片.png

生活很好，有你更好