今天要给大家分享的这项研究,通过前沿技术深入剖析肺腺癌,不仅构建出能精准预测预后的模型,还找到了极具潜力的治疗靶点。这篇来自中山市人民医院等多个机构的科研人员共同完成肺癌相关最新研究《
Integration of single-cell and bulk RNA sequencing to identify a distinct tumor stem cells and construct a novel prognostic signature for evaluating prognosis and immunotherapy in LUAD
》发表于《
Journal of Translational Medicine
》。文章整合了单细胞
RNA
测序(
scRNA-seq
)和批量
RNA
测序(
RNA-seq
)数据,全面分析肺腺癌肿瘤干细胞,为
2025
年生信类文章学习提供一个很好的思路,
下面跟小编一起来看看这篇文章的
主要内容和
思路
一、
研究背景介绍
肺癌,尤其是肺腺癌,近年来发病率持续攀升,严重威胁人类健康。传统研究虽对其有所了解,但肿瘤的复杂性使得治疗仍面临诸多挑战。肿瘤干细胞在肺腺癌的发生、发展中起着关键作用,它们能自我更新、分化,还具有耐药性和转移能力。此前虽已发现一些肿瘤干细胞标记物,但对其功能及相关机制的研究仍不够深入。同时,开发精准的预后模型,对指导临床治疗、改善患者预后意义重大,这也是本次研究的重要背景。
研究人员整合了
scRNA-seq
和批量
RNA-seq
数据,全面分析肺腺癌肿瘤干细胞。通过一系列分析方法,构建了肿瘤干细胞标记特征(
TSCMS
)预后风险模型,并对模型进行验证,探究其与免疫细胞浸润、免疫治疗及化疗药物反应的关系,还深入研究了模型中关键基因
TAF10
的功能。
二、
研究方法与结果
肺腺癌肿瘤细胞的异质性特征:
研究发现肺腺癌存在显著的肿瘤异质性,不同患者的肿瘤及其微环境组成差异较大。与正常肺组织相比,肺腺癌中
NK
细胞和巨噬细胞浸润减少,且各样本上皮细胞比例不一。
肿瘤上皮干细胞的精准定位:
利用
CytoTRACE
软件分析,确定了
7
种肿瘤上皮细胞簇,其中
Epi_C1
簇具有最高的干性潜力。
Epi_C1
簇中部分基因高表达,且在与肿瘤相关的多个关键通路中富集。
TSCMS
预后模型的构建:
构建的
TSCMS
预后风险模型包含
49
个基因,在训练集和两个独立外部验证集中,均展现出强大的预后分层能力,能有效预测肺腺癌患者的生存情况。
TSCMS
与免疫微环境的内在联系:
TSCMS
风险评分与免疫细胞浸润和免疫功能密切相关。高风险组中部分免疫细胞(如
B
细胞
naive
、
CD4+ T
细胞
memory resting
等)浸润减少,巨噬细胞
M0
浸润增加,且免疫评分和
ESTIMATE
评分降低,肿瘤纯度升高。
TSCMS
对免疫治疗的预测价值:
在
IMvigor210
队列中,
TSCMS
可有效预测免疫治疗效果。高风险组
PD-L1
表达较高,但低风险组患者对抗
PD-L1
治疗的响应更好,预后更佳。
基于
TSCMS
的药物敏感性预测:
通过计算高低风险组对多种抗肿瘤药物的
IC50
值,发现不同风险组对部分药物的敏感性存在显著差异,为肺腺癌患者的个性化化疗提供了重要指导。
TAF10
在肺腺癌中的关键作用
:
TAF10
在肺腺癌细胞系和肿瘤组织中高表达,与患者不良预后相关。沉默
TAF10
可显著抑制肺腺癌细胞的增殖和肿瘤球形成,表明其在调节肿瘤干性中起关键作用。
TAF10
相关信号通路的深入解析:
GSEA
分析显示,高表达的
TAF10
与
MAPK
信号通路、
Notch
信号通路以及细胞周期、
DNA
复制等关键肿瘤相关通路密切相关,提示
TAF10
可能通过调节这些通路促进肺腺癌的进展。
三、
文章图
图
1
:
LUAD
和正常组织的细胞类型图谱:
图
2
:
肿瘤干细胞的鉴定和功能分析
图
3
:
预后模型
TSCMS
的构建和验证
图
4
:
TSCMS
的免疫浸润和功能分析
图
5
:
在
IMvigor210
队列中使用
TSCMS
预测免疫治疗疗效
图
6
:高低风险组抗肿瘤药物敏感性比较
图
7
:
TAF10
在
LUAD
中起致癌作用
四、
总结
本研究构建的
TSCMS
模型能有效预测肺腺癌患者预后,在多个数据集中展现出良好的预测能力,优于以往部分风险模型。发现
TSCMS
风险评分与免疫细胞浸润、免疫功能相关,为探索免疫治疗机制提供方向。且明确
TAF10
在肺腺癌中的致癌作用,是潜在治疗靶点,为后续药物研发提供方向。
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