膀胱癌B细胞相关标志物筛选及肿瘤免疫微环境调控机制的单细胞多组学研究

《Frontiers in Immunology》：Comprehensive analysis of single-cell and bulk transcriptomes reveals key B-cell genes and immune microenvironment regulation in bladder cancer

本综述通过整合单细胞RNA测序（scRNA-seq）和批量RNA测序数据，系统解析了膀胱癌肿瘤微环境中B细胞的异质性特征。研究首次鉴定出VCL、FLNA、TAGLN、ACTA2、COL6A2和CALD1六个关键基因作为B细胞相关膀胱癌的新型生物标志物，实验验证其在癌组织中显著低表达且与患者预后密切相关。该发现为膀胱癌的免疫治疗靶点开发和预后预测提供了新的分子基础。

　　

膀胱癌单细胞转录组图谱构建

研究团队通过对GSE222315数据集中8例膀胱癌组织和4例正常组织的84,967个细胞进行单细胞RNA测序分析，成功构建了膀胱癌的单细胞转录组图谱。经过数据整合、降维和聚类分析，细胞被划分为23个亚群，最终注释为7种主要细胞类型：T细胞、上皮细胞、B细胞、自然杀伤（NK）细胞、成纤维细胞、内皮细胞和肥大细胞。其中B细胞数量达10,967个，通过次级聚类进一步分为浆细胞、成熟B细胞、记忆B细胞和未注释亚型等5个亚群。

B细胞功能特征与调控网络

基因富集分析显示，B细胞标志基因显著富集于B细胞受体信号通路、免疫球蛋白产生和体液免疫应答等关键通路。伪时序分析揭示了B细胞分化过程中DERL3、FKBP11等基因的时序性表达规律。细胞间通讯分析发现，FN1信号通路在肿瘤样本中显著激活，其中FN1-CD44配受体对在成纤维细胞与上皮细胞的相互作用中起核心调控作用。

关键基因筛选与验证

通过加权基因共表达网络分析（WGCNA）和TCGA数据库差异表达基因筛选，研究团队最终锁定43个B细胞相关候选基因。蛋白质相互作用（PPI）网络分析筛选出VCL、FLNA、TAGLN、ACTA2、COL6A2和CALD1六个核心基因。生存分析表明这六个基因的低表达与膀胱癌患者不良预后显著相关（P<0.05），受试者工作特征（ROC）曲线下面积（AUC）均超过0.7，显示出良好的诊断价值。

实验验证与临床意义

RT-qPCR实验证实，六个关键基因在膀胱癌细胞系（5637、T24、HT1376）和临床肿瘤组织中的表达均显著低于正常对照（P<0.05）。人类蛋白质图谱（HPA）数据库验证显示相应蛋白在癌组织中表达下调。这些基因通过调控细胞骨架重组、细胞粘附和细胞外基质重构等过程，影响肿瘤免疫微环境状态。特别是VCL作为肿瘤抑制基因，其低表达与膀胱癌进展密切相关；FLNA通过影响细胞连接结构抑制肿瘤转移；TAGLN则通过调节肌动蛋白细胞骨架参与肿瘤抑制过程。

该研究首次从单细胞分辨率揭示了膀胱癌B细胞的分子特征，发现的六个关键基因为膀胱癌的早期诊断、预后评估和免疫治疗提供了新的靶点线索。特别是FN1信号通路的发现，为理解肿瘤微环境中免疫细胞与基质细胞的交互作用提供了新视角。