处理完成 基于单细胞与批量转录组学整合分析的三阴性乳腺癌外泌体来源预后标志物研究

《Clinical and Translational Science》：Computational Analysis of Exosome-Derived Signature in TNBC: Integrating Single-Cell and Bulk Transcriptomics for Prognosis Prediction

本研究通过整合单细胞RNA测序(scRNA-seq)和批量RNA测序数据，构建了三阴性乳腺癌(TNBC)中外泌体来源的预后特征(EDPS)。研究发现上皮细胞具有最高的外泌体相关评分，并鉴定出19个预后基因。低EDPS评分与较差临床结局、更高免疫浸润及相关通路激活有关，提示该特征可识别可能受益于免疫治疗的TNBC患者。

　　

Computational Analysis of Exosome-Derived Signature in TNBC: Integrating Single-Cell and Bulk Transcriptomics for Prognosis Prediction

三阴性乳腺癌(Triple-negative breast cancer, TNBC)是一种特别具有侵袭性的乳腺癌亚型，缺乏雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人表皮生长因子受体2(HER2)的表达，因此无法接受针对性的内分泌治疗或抗HER2治疗。TNBC占所有乳腺癌病例的10-20%，但其死亡率却不成比例地高达乳腺癌相关死亡的约25%。这种亚型的乳腺癌通常表现出更高的复发率、更快的转移速度以及更差的总体生存率。

外泌体(Exosomes)是直径约为30-150纳米的小膜泡，由大多数细胞类型分泌，广泛存在于各种体液中，包括血液、尿液、唾液和乳汁等。这些细胞外囊泡(EVs)在细胞间通讯和物质交换中发挥着至关重要的作用，通过携带蛋白质、脂质、DNA、mRNA和microRNA等多种生物活性分子，在生理和病理过程中调节受体细胞的功能。近年来，外泌体因其在肿瘤发生发展中的重要作用而受到广泛关注，被认为是在癌症诊断、预后评估和治疗方面的潜在生物标志物。

尽管外泌体在癌症生物学中的重要性日益凸显，但外泌体相关基因(Exosome-related genes, ERGs)在TNBC中的具体作用机制仍不清楚。为了深入探究这一问题，研究人员开展了一项综合性的生物信息学研究，旨在通过整合单细胞RNA测序(single-cell RNA sequencing, scRNA-seq)和批量RNA测序(bulk RNA-seq)数据，构建一个基于外泌体的预后预测模型。

研究团队从针对乳腺癌特异性的ExoBCD数据库中筛选出了121个外泌体衍生预后特征基因(EDPS)，并将其应用于来自10个TNBC样本的单细胞RNA测序数据分析以及来自TCGA(The Cancer Genome Atlas)和METABRIC(Molecular Taxonomy of Breast Cancer International Consortium)队列的批量RNA测序数据整合分析。

通过对31,140个TNBC细胞的深入分析，研究人员将这些细胞归类为九种不同的细胞类型。值得注意的是，上皮细胞(epithelial cells)在外泌体相关评分方面表现最高，这提示上皮细胞可能是TNBC中外泌体产生和功能发挥的主要细胞类型。进一步的差异表达分析鉴定出了232个与外泌体相关评分显著相关的差异表达基因(Differentially expressed genes, DEGs)。

为了构建具有预后价值的特征模型，研究人员采用了单变量Cox回归分析方法，从232个DEGs中筛选出了19个具有显著预后意义的基因，并基于这些基因构建了外泌体衍生预后特征(Exosome-Derived Prognostic Signature, EDPS)。该特征模型的建立为TNBC患者的个体化风险评估提供了新的工具。

研究结果显示，低EDPS评分与较差的临床结局显著相关。这一看似矛盾的结果实际上反映了EDPS主要反映的是免疫活性的肿瘤微环境状态。具体而言，低EDPS评分的患者表现出更高的免疫细胞浸润水平，以及与免疫相关的信号通路激活。此外，这两个EDPS分组在生物学功能和突变谱方面也存在显著差异。

更为重要的是，研究还发现低EDPS评分组具有更低的肿瘤免疫功能障碍和排斥(Tumor Immune