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研究人员为探究新辅助放化疗（NCRT）对食管鳞状细胞癌（ESCC）微环境影响，经单细胞 RNA 测序等研究，发现相关细胞变化及预后模型，为个性化治疗奠基。
在癌症的世界里，食管鳞状细胞癌（ESCC）是一位 “狠角色”，尤其在东亚和东南亚地区肆虐。它不仅发病率高，侵袭性还很强，给患者带来了极高的死亡率，同时也造成了沉重的经济负担。当前的治疗策略，像是新辅助放化疗（NCRT），虽然在局部晚期 ESCC 的治疗中有所应用，但效果却差强人意，患者的五年总生存率（OS）在 2.0 - 37.6% 之间徘徊，而且复发率高达 30 - 40%。更让人头疼的是，目前缺乏有效的方法来识别那些接受标准 NCRT 后高复发风险的 ESCC 患者，也难以改善他们的预后。
为了攻克这些难题，来自南京大学医学院金陵医院等机构的研究人员展开了深入研究，相关成果发表在《Cancer Cell International》杂志上。
研究人员运用了多种关键技术方法。首先是单细胞 RNA 测序（scRNA - seq），它能像 “显微镜” 一样，细致地观察肿瘤细胞和癌症相关成纤维细胞（CAFs）的亚型特征。同时，研究人员还下载了多个数据库的数据，如从 GEO 数据库获取 ESCC 患者的 scRNA - seq 数据和批量表达谱数据，从 Xena 数据库获取 TCGA - 食管癌（ESCA）队列的相关信息 ，以此构建预后模型并进行验证。此外，通过收集临床样本进行 qRT - PCR 和多重免疫荧光染色实验，进一步探索潜在的 ESCC 风险相关基因。
下面来看看具体的研究结果：
- 微环境细胞景观：研究人员分析了 NCRT 和非 NCRT 的 ESCC 样本的单细胞转录组数据。发现 NCRT 样本中，成纤维细胞和上皮细胞的比例有所增加，而 T/NK 细胞的比例减少，这意味着 NCRT 样本的恶性程度更高，免疫抑制状态更明显。
- 肿瘤细胞亚型及功能富集分析：从 NCRT 样本中识别出 5 种上皮细胞亚型，其中 Ep_c1 高表达组与较好的预后相关，Ep_c2 高表达组则与较差的预后相关。通过基因集富集分析（GSEA）等方法，发现不同亚型的标记基因在不同的信号通路中富集，比如 Ep_c1 与血管生成等通路有关，Ep_c2 与药物代谢等通路有关。
- CAF 亚型的鉴定和特征：在 NCRT 样本中，成纤维细胞被分为 6 个簇，进而鉴定出 5 种 CAF 亚型，其中肌成纤维细胞样 CAFs（myCAFs）数量最多。而且，myCAFs 中一些与肿瘤进展和免疫逃逸相关的蛋白表达较高。
- ESCC 细胞与 CAF 亚型之间的配体 - 受体相互作用：利用 CellPhoneDB 分析发现，ESCC 细胞亚型和 myCAFs 之间存在广泛的配体 - 受体相互作用，这些相互作用在肿瘤进展中可能起着重要作用，还可能是 NCRT 耐药的潜在机制。
- 基于细胞亚型相互作用构建预后模型：基于肿瘤细胞和 CAF 亚型的标记基因计算 ssGSEA 分数，构建了一个预后模型。该模型与患者预后和免疫治疗反应显著相关，高分数组患者预后更好，且可能从免疫治疗中获益更多。
- 临床样本中特征基因的实验：对临床样本的研究发现，一些基因在肿瘤组织和正常组织中的表达存在差异，这些差异可能与 NCRT 耐药有关。像是 C1S、DCN 和 NBL1 这三个基因，在不同治疗方式的样本中表达水平不同，它们有可能成为 ESCC 的潜在生物标志物和新辅助治疗反应的预测指标。
研究结论和讨论部分意义重大。研究全面地分析了 NCRT 后 ESCC 微环境的动态变化，揭示了肿瘤细胞和 CAF 亚型的特征、它们之间的相互作用以及与预后的关系。构建的预后模型能预测 ESCC 患者对免疫治疗的反应，为个性化治疗和免疫治疗方案的制定提供了重要的理论依据。不过，该研究也存在一定的局限性，比如预后模型是基于回顾性数据构建的，需要更多前瞻性和多中心的研究来验证；关键基因的生物学作用和细胞间相互作用在 NCRT 耐药中的机制还需要进一步探索。但总体而言，这项研究为 ESCC 的治疗开辟了新的方向，让我们离攻克 ESCC 又近了一步。
