Page 125 - 南京医科大学学报自然科学版

第43卷第6期 张雯晴，田书凝，冯振卿. 单细胞RNA测序技术在非小细胞肺癌研究中的应用［J］.
2023年6月 南京医科大学学报（自然科学版），2023，43（6）：864-870 ·867 ·

早期发现NSCLC是提高患者生存率的关键，目 变引导的靶向治疗，如 EGFR⁃TKI 阿法替尼和奥西
前尚无可靠的血液检测指标用于早期 NSCLC 的诊 美替尼以及 ALK 抑制剂阿列替尼、克唑替尼的使
断，研究人员对 5 例早期 NSCLC 患者的组织样本进 用，使肺癌的临床治疗效果得到了显著改善。同时
行 scRNA⁃seq，发现脂质代谢在不同细胞类型中广 肿瘤耐药性的出现已成为临床治疗面临的重大挑
泛失调。通过分析肿瘤细胞与正常上皮细胞间的 战，新的治疗策略或药物在提高患者生存率方面的
差异基因，发现肿瘤细胞下调的基因主要富集在脂 需求尚未得到满足。
代谢相关途径。对聚类得到的9种上皮细胞分别进 Aissa 等 ［36］ 在研究 NSCLC 患者对 TKI 产生耐药
行分析，发现与正常上皮细胞相比，肿瘤细胞中甘 的过程中发现经过靶向药物治疗之后，肿瘤细胞的
油三酯代谢、甘油磷脂代谢、脂肪酸合成和不饱和 基因表达亚型和细胞周期均发生了变化；不同用药
脂肪酸合成等多条代谢通路均发生异常变化，其中 手段有利于抗性基因，如 MAPK 级联激活，CALD1、
甘油三酯和甘油磷脂代谢相关基因在早期肺癌患 CCDC80、TPM1、TACSTD2 恢复表达等，意味着这种
者的多种类型细胞中下调，并最终确定了9种脂质， 药物诱导的耐药其实是可逆的；同时在不同NSCLC
包含 3 种溶血磷脂酰胆碱、5 种磷脂酰胆碱和 1 种 细胞系中均观察到抗凋亡基因、NF⁃κB 和 MAPK 通
甘油三酯，作为早期肺癌检测的指标，这可能使 路在早期耐药细胞中激活，提示在不同肺癌细胞系
NSCLC患者获益于早期诊断，进而提高NSCLC患者 中早期耐药基因表达有一定的共性，选择合适的以
［40］
的生存率 。 及合理使用靶向药物可能通过下调特定的细胞存
循环肿瘤细胞（circulating tumor cell，CTC）可用 活机制来减缓肿瘤细胞群的耐药性。除此之外，
来实时监测肿瘤动态、评估治疗效果，实现精准个 Kashima 等 ［43］ 通过对肺癌组织样本和 EGFR⁃TKI 耐
体治疗。己糖激酶 2（hexokinase 2，HK2）作为一个 药细胞模型的 scRNA⁃seq 检测，发现除 AURKA、
与肿瘤 Warburg 效应密切相关的酶，可用于检测血 VIM 和 AXL 等已知耐药基因之外，CD74 在 EGFR⁃
液中高糖酵解活性的肿瘤细胞。这一标志物与血 TKI 耐药中也发挥了重要作用，其上调会诱导细胞
清肌酸激酶（creatine kinase，CK）联合检测可大幅提 的耐药性并抑制细胞凋亡。研究者还发现 TME 中
升Ⅲ/Ⅳ期 NSCLC 患者外周血中 CTC 的检出率，其 的巨噬细胞而非肿瘤细胞表达的表皮调节素可诱
原因在于新标志物能够发现 NSCLC 患者血液中广 发 EGFR⁃TKI 耐药，提示 TME 的细胞与肿瘤细胞的
［44］
泛存在的之前被忽略的 CK 阴性 CTC。scRNA⁃seq 相互作用也是诱发耐药的重要因素之一 。
表明 CK 阴性 CTC 与 CK 阳性 CTC 有相同的全基因 顺铂（CDDP）和培美曲塞（PEM）联合化疗是
组拷贝数变异谱，揭示它们具有相同的起源 。 LUAD 的主要治疗方案之一，然而药物抗性的出现
［41］
还有学者构建了一个基于铁死亡相关基因的 极大地限制了其治疗效果。研究人员发现 miR⁃
肺癌预后模型，同时评估了预后模型的性能。通过 6077 为 LUAD 中 CDDP/PEM 抗性的关键驱动因素。
癌组织和癌旁组织之间的差异分析，获得 6 497 个 对接受CDDP/PEM联合治疗的LUAD患者样本进行
差异表达基因（differentially expressed gene，DEG）， scRNA⁃seq，发现 CDDP/PEM 可诱导 cdkn1 和 keap1
并将这些 DEG 与 NCBI 和 KEGG 数据库中 1 164 个 上调，实验证明 miR⁃6077 可以通过 cdkn1a⁃cdk1 介
铁死亡相关基因的共同基因确定为候选铁死亡相 导细胞周期停滞和 keap1⁃nrf2⁃slc7a11/nqo1 介导铁
关基因，然后通过单因素 COX 分析筛选出 283 个候 死亡，保护 LUAD 细胞免受 CDDP/PEM 诱导的细胞
选模型铁死亡相关基因，最终确定了21个与患者预 死亡，从而在体外和体内导致LUAD细胞的耐药，这
后显著相关的铁死亡相关基因，用于预后风险模型 一发现为克服LUAD的耐药性提供了一个新的治疗
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的建立。接着通过ROC曲线分析、PCA分析等验证 策略 。
了该模型具有良好的预测能力，可以准确地区分高
5 用于NSCLC预后分析与风险评估
危和低危人群，且与预后相关的基因（如 CAV1、
CDC25C、CHEK2、DKK1、E2E7）可作为 NSCLC 患者 NSCLC 患者的生存预后问题是患者和家属关
总生存时间独立的预后指标 。 注的最主要问题，由于肿瘤的异质性导致进行精准
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的预后评估有一定难度。研究人员选取18例LUAD
4 揭示NSCLC耐药分子机制
患者的癌组织、癌旁组织和血液样本进行 scRNA⁃
ICB的出现使NSCLC的治疗策略转向以基因改 seq，研究发现I期肿瘤就可以使得T细胞和NK细胞