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为探究 HPV+与 HPV-头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）的分子差异，研究人员分析 PanCancer Atlas 2018 数据集的 RNA-seq 数据，发现 HPV+病例独特聚类，其核酸处理基因上调、凋亡等基因下调，为 HNSCC 分层治疗提供依据。
头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）是全球第六大常见癌症，严重威胁人类健康。其发病与致癌物暴露或病毒感染密切相关，其中人乳头瘤病毒（HPV）感染是重要病因之一。HPV 阳性（HPV
+）和阴性（HPV
-）的 HNSCC 在流行病学特征、预后及治疗反应上存在显著差异，如 HPV
+HNSCC 在西方国家更常见，预后更好且对放化疗更敏感，但两者背后的分子机制尚不完全明确。深入解析两者的分子差异，对于优化患者分层和开发靶向治疗策略至关重要。
为解决这一科学问题，美国纽约州立大学布法罗分校（The State University of New York at Buffalo）的研究人员 Kasturika Shankar 和 Sarah E. Walker 开展了相关研究。他们的研究成果发表在《Infectious Agents and Cancer》上，通过分析基因表达谱，揭示了 HPV+与 HPV-HNSCC 的关键分子区别，为理解 HPV 驱动的肿瘤发生机制提供了新视角。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：从 cBioPortal 获取 HNSC PanCancer Atlas 2018 数据集的 RNA-seq 数据和临床数据，其中 HPV 状态通过 RNA 测序分析病毒蛋白确定；利用 Seurat 包 v5 对数据进行清洗、归一化、变量特征提取和缩放等处理；通过主成分分析（PCA）和均匀流形近似与投影（UMAP）进行降维分析，以可视化基因表达模式；运用 clusterProfiler 包的 enrichGO 函数进行基因本体（GO）富集分析，探究差异表达基因的生物学功能。
HPV+HNSCC 患者聚类特征
研究人员对 PanCancer Atlas 2018 数据集的 RNA-seq 数据进行降维分析，纳入 515 例临床数据较完整的患者（HPV-HNSCC 417 例，HPV+HNSCC 96 例）。PCA 和 UMAP 分析显示，HPV+HNSCC 患者形成明显独立的聚类，而 HPV-病例分布在多个异质簇中。其中，59.3% 的 HPV+患者集中在簇 4，该簇患者肿瘤多位于舌根、口腔、扁桃体或下咽等部位，提示 HPV+HNSCC 具有独特的基因表达特征。
基因本体富集分析揭示生物学过程差异
通过 GO 富集分析，发现 HPV+簇（簇 4）中，参与核酸处理的基因显著上调，包括染色体分离、重组修复、RNA 剪接等过程，这与 HPV 病毒基因组复制和转录需求一致。同时，该簇中与表皮发育、角质形成细胞分化、细胞凋亡及细胞外基质组织相关的基因表达下调。相比之下，HPV-HNSCC 各簇的基因表达异质性高，不同簇富集不同的生物学过程，突显了 HPV-肿瘤的分子复杂性。
研究结论表明，HPV+HNSCC 具有独特的基因表达谱，其特征为核酸处理相关基因上调和细胞分化、凋亡相关基因下调，这与 HPV 癌蛋白（如 E6、E7）干扰宿主细胞周期调控、抑制凋亡及促进病毒复制的机制一致。HPV-HNSCC 的异质性则可能与其多由环境致癌物驱动有关，导致不同患者对治疗反应差异显著。
该研究不仅验证了 HPV+与 HPV-HNSCC 在分子水平的显著差异，还为两者的生物学行为差异提供了机制解释。研究结果强调了 HPV 状态在 HNSCC 精准医疗中的重要性，提示临床实践中需根据 HPV 状态制定个体化治疗方案。此外，研究发现的差异表达基因和通路，如核酸处理相关通路，可能成为 HPV+HNSCC 的潜在治疗靶点。未来进一步研究这些分子差异的具体调控机制，有望开发更有效的诊断标志物和治疗策略，改善 HNSCC 患者的预后。
