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第44卷第4期 何奕婷,祁婉婉,冯振卿. 单细胞测序技术在妇科恶性肿瘤研究中的应用[J].
2024年4月 南京医科大学学报(自然科学版),2024,44(04):553-560 ·557 ·
blasts,CAF)亚群具有免疫调节作用,其表达的细胞 瘤 研 究方面的应用仍然存在一定局限性,如在
因子白介素⁃6和趋化因子CXCL12能够在肿瘤中激 scRNA⁃seq 中,一些编码具有重要调控或信号功能
活 JAK/STAT 信号,从而促进肿瘤生长和耐药。上 蛋白质的低表达基因即使被检测到,也容易丢失,
述研究表明在腹水生态系统中不同细胞行使着不 并且容易受到技术噪声的影响 [41] ;由于技术和经费
同的功能,不同细胞间的通讯和相互作用可能平衡 的限制,来自大块组织的细胞只有小部分可以被测
疾病进展和对治疗的反应,从治疗上改变这种平衡 序 [42] ,测序的细胞在多大程度上代表了整个组织中
可能是重塑耐药环境的一个途径。有研究收集了 感兴趣的细胞尚不清楚,故亟待解决进一步提高细
来自 14 例 OC 患者的包括原发灶、转移灶、腹水、外 胞捕获的通量。此外,在分离过程中,组织中单细胞
周血以及盆腔淋巴结在内的5个部位共39个样本, 的空间信息经常丢失 [43] 。因此,单细胞测序数据通
进行scRNA⁃seq联合T细胞受体测序(T cell receptor 常不能显示细胞是如何构成组织的,以实现感兴趣
sequencing,TCR⁃seq),发现 OC 患者腹水中的记忆 组织中的协调功能。为了解决这些问题,研究人员
T 细胞是肿瘤原发灶及转移灶中终末态T细胞的重 不断研发一些新技术,如荧光原位杂交(fluorescence
要补充池,揭示了肿瘤组织及腹水中巨噬细胞功能 in situ hybridization,FISH)、单分子荧光原位杂交
表型和起源的异质性,为深入理解 OC 腹水对肿瘤 (single molecule fluorescence in situ hybridization,
进展的影响以及进一步探索靶向OC腹水的免疫治 smFISH)、激光捕获显微解剖、激光扫描显微镜(包
疗策略提供了重要的实验依据 。 括双光子激光扫描显微镜)和荧光原位测序等,从
[39]
为给具有复发风险的子宫内膜癌患者提供更 而保存或恢复测序单细胞的空间信息 [44] 。近期,有
多的信息,从而提高免疫治疗的效果,Dou等 [40] 利用 研究人员研发了活细胞转录组测序技术 [45] ,兼具全
包括全基因组测序、全外显子组测序、甲基化阵列、 基因表达分辨率和动态解析能力,在单细胞进行转
总 RNA 测序、微小 RNA 测序、靶向蛋白质组学、全 录组测序后依然能够保持细胞存活。空间解析转
局蛋白质组学、磷酸化蛋白质组学、乙酰蛋白质组 录组学(spatially resolved transcriptomics,SRT)是继
学和糖蛋白质组学这10个组学平台对138 例 EC 肿 scRNA⁃seq 后出现的新一代技术,通过 SRT 可以帮
瘤和 20 例来自健康供体的正常子宫内膜标本进行 助揭示亚细胞RNA分布模式、空间标志和空间调节
了全面的蛋白质基因组学分析。关于 MYC 活性与 的生物过程,这对于理解复杂组织中的基因表达和
二甲双胍治疗之间的关联分析表明,二甲双胍对于 调控至关重要 。
[46]
治疗 MYC 活性升高的 EC 具有潜在作用;PTEN 和
4 小结与展望
PIK3R1 基因突变与 AKT 磷酸化水平升高及对 AKT
抑制剂敏感性增加相关,PIK3R1 或许可以成为对 目前,妇科恶性肿瘤的发病率和病死率居高不
AKT 抑制剂产生应答的潜在生物标志物。另外, 下,并呈现年轻化趋势,单细胞测序技术的出现为在
CTNNB1热点突变阻断了磷酸化诱导的β⁃catenin降 单个细胞水平上进一步深入研究妇科恶性肿瘤提供
解,并可能使 Wnt⁃FZD 拮抗剂对具有 CTNNB1 热点 了新的方向。将 scDNA⁃seq、scRNA⁃seq、单细胞蛋
突变的 EC 耐药。这些发现明确了一些分子标志 白质组学测序以及联合TCR⁃seq等多种技术广泛应
物,对于深入探究EC耐药的机制、指导EC患者分层 用于妇科恶性肿瘤的研究,在识别肿瘤细胞特殊亚
管理和精准治疗具有重要意义。 群、发现肿瘤发生发展中关键性的节点基因、挖掘
TME中的丰富信息、探究耐药性肿瘤细胞的特征等
3 单细胞测序技术的不足和改进
方面发挥了重要作用,这些发现对于帮助临床确立
自从单细胞水平层面探究疾病以来,研究人员 精准有效的诊断标志物、治疗靶点、疗效及预后评
对肿瘤的异质性、肿瘤微环境的复杂性有了进一步 价指标等具有重要意义。然而,单细胞测序技术仍
理解,单细胞测序技术被广泛应用于生命科学领 然存在一些不足之处,比如对低表达基因的检出率
域。近年来,单细胞测序技术在妇科恶性肿瘤研究 不高、缺乏细胞或组织的空间信息等。未来,活细胞
中的应用层出不穷,其在阐明肿瘤发生发展机制、 转录组学测序、SRT 等技术将会逐步发展并进一步
检测肿瘤细胞亚型分类、鉴定稀有细胞、绘制细胞 完善,这些技术的成熟与推广,以及多组学之间的联
谱系、指导靶向精准治疗及疾病预后等方面发挥 合应用将为妇科恶性肿瘤个性化与精准化的诊断、
了重要作用(表 1)。然而,单细胞测序技术在肿 治疗及预后提供新的思路和理论基础。