《Current Issues in Molecular Biology》：Single-Cell and Spatial Omics of the Oral Cancer Ecosystem: A Scoping Review and Translational Evidence Map from Malignant Transformation to Immunotherapy Response
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背景/目的：口腔鳞状细胞癌（oral squamous cell carcinoma, OSCC）和口腔潜在恶性疾患（oral potentially malignant disorders, OPMDs）表现出显著的细胞和空间异质性，而整体分子谱分析（bul
背景/目的：口腔鳞状细胞癌（oral squamous cell carcinoma, OSCC）和口腔潜在恶性疾患（oral potentially malignant disorders, OPMDs）表现出显著的细胞和空间异质性，而整体分子谱分析（bulk molecular profiling）无法完全捕获这些异质性。本范围综述（scoping review）绘制了单细胞和空间组学在口腔癌发生过程中的应用，并评估了所报道生物标志物和特征谱的转化成熟度。方法：于2026年8月检索了MEDLINE（通过PubMed）、Scopus和Web of Science。根据预定义的PCC框架（Population, Concept, Context, PCC）筛选了使用符合条件的单细胞或空间组学技术的人类OPMDs和OSCC研究，并遵循JBI和PRISMA-ScR指南进行综合。使用预先指定的、综述特有的探索性T0–T4转化成熟度矩阵对生物标志物进行分类。结果：共识别1405条记录，去除735条重复记录，筛选670条记录，评估64篇全文；最终纳入55项研究。单细胞RNA测序（single-cell RNA sequencing, scRNA-seq）用于49/55项研究（89.1%），而20/55项（36.4%）纳入了空间组学。反复出现的主题包括上皮可塑性、成纤维细胞和免疫重塑、空间组织的代谢和基质生态位、淋巴结播散以及治疗相关免疫重构。1项研究为T0，4项为T1，27项为T2，23项为T3。T3反映在独立患者队列或与临床终点相关的外部数据集中得到验证，而非经过临床认证的检测方法的验证。没有研究达到T4。结论：单细胞和空间组学已细化了对口腔癌生态系统的认识，但临床转化仍受平台异质性、数据集重叠和前瞻性验证不足的限制；因此，成熟度框架应被解读为一种探索性证据绘图工具，而非经过验证的临床就绪度衡量标准。需要标准化的纵向研究和可临床部署的检测方法，以推进精准口腔肿瘤学。
1. 引言
全球唇癌和口腔癌负担沉重，2022年估计新发约39万例，死亡约18.8万例。口腔鳞状细胞癌（OSCC）是主要组织病理学亚型，其发生经过口腔潜在恶性疾患（OPMD）、口腔上皮异型增生、早期浸润、局部区域进展、复发和治疗抵抗等连续过程。传统组织病理学无法完全解析上皮克隆、基质状态、免疫生态位和空间受限信号程序的分子多样性；批量分析会平均化混合细胞信号。单细胞RNA测序（scRNA-seq）可提供细胞分辨率，但破坏组织结构；空间组学可在完整组织切片上进行分子定位，二者互补。本范围综述旨在系统梳理OPMD和OSCC中的单细胞与空间组学研究，评估候选生物标志物的转化成熟度。
2. 材料与方法
2.1 综述设计与PCC框架
本综述依据JBI范围综述指南和PRISMA-ScR声明进行，采用人口（Population）、概念（Concept）、情境（Context）框架，人口为人类口腔黏膜组织，概念为单细胞或空间组学应用，情境为任何临床、转化、病理或研究环境。
2.2 纳入标准
纳入分析人类口腔黏膜组织（OPMD、上皮异型增生、OSCC或匹配正常/相邻黏膜）的研究；混合头颈鳞状细胞癌队列仅当口腔部位可分离且结果可归因于口腔标本时纳入。符合条件的单细胞技术包括scRNA-seq、单核RNA测序、单细胞DNA/拷贝数分析、单细胞ATAC测序、CITE-seq等；空间技术包括空间转录组学、数字空间分析、高参数空间蛋白组学、空间代谢组学等。常规批量测序、免疫组化、流式等无单细胞/空间组学成分的研究被排除。
2.3 检索策略
于2026年8月在MEDLINE（PubMed）、Scopus和Web of Science Core Collection进行电子检索，无出版日期、语言或文档类型限制，并辅以Google Scholar和已纳入文献的向后引文筛选。
2.4 研究筛选与数据提取
去重后由两名评审者独立进行标题/摘要和全文筛选，第三名评审者解决分歧。提取的数据包括人群和标本特征、技术流程、计算流程、生物学发现、候选生物标志物、临床终点和主要结果；同时记录队列独立性、数据来源状态（原创vs二次分析）、数据集重用和潜在重叠。二次分析重复使用公共数据不被视为独立患者队列。
2.5 转化成熟度与验证映射
由于传统偏倚风险评估工具不适用于探索性单细胞/空间图谱，研究者开发了综述特有的描述性T0–T4转化成熟度矩阵：T0为描述性图谱，T1为候选发现，T2为分析/正交/功能支持，T3为独立结果关联验证，T4为前瞻性生物标志物指导的临床效用。T2中的验证路径（分析/内部、正交组织、功能机制）不可互换；T3要求独立队列或外部数据集与临床终点关联；T4需锁定检测方法、预设阈值和前瞻性效用评估。
3. 结果
3.1 研究选择与总体特征
共1405条记录，去重后筛选670条，全文评估64篇，最终纳入55项研究。39项（70.9%）发表于2024年及以后。49项（89.1%）使用scRNA-seq，20项（36.4%）纳入空间组学；35项仅用单细胞，6项仅用空间，14项整合单细胞和空间。29项为原始观察/转化研究，21项为二次重分析，5项为前瞻性队列或干预性研究。34项产生新患者级数据，21项完全依赖二次分析。33项主要研究中，81.8%的患者级发现队列≤10例。舌是最常报告的口腔亚部位。23项（41.8%）包含独立结果关联验证。
3.2 恶性转化与早期生态系统重塑
多项横断面研究显示组织学分期与上皮、基质、血管和免疫区室的协调重塑相关。例如，在匹配的正常、异型增生和早期OSCC区域中，一项研究识别了起始相关上皮程序及成纤维细胞、单核细胞和调节性T细胞状态，并伴有空间VEGF信号改变。口腔黏膜下纤维化研究中，存在分子中间侵袭带以及从纤维化向肿瘤支持性基质/免疫状态的转变。空间蛋白组学绘制了正常-异型增生-肿瘤的连续蛋白梯度。基于GeoMx的分析比较了有后续转化和无转化的口腔上皮异型增生，识别出上皮干扰素/抗原呈递差异，但未独立验证预测能力。白斑和增殖性白斑研究提示YAP/TAZ相关上皮程序、IDO1阳性巨噬细胞、TDO2阳性肌成纤维细胞逐渐富集，实验支持其促癌/免疫抑制功能。整合单细胞和空间分析将LAMC2高恶性肿瘤细胞、部分EMT、胶原重塑和多胺代谢重编程定位于特定组织结构。这些研究多为横断面设计，只能提示转化相关特征，而非已验证的恶性转化预测因子。
3.3 空间生态位、基质程序、转移扩散与预后
在已确诊的OSCC中，空间组织产生临床相关异质性。一项研究区分肿瘤核心、过渡区和前沿区，前沿程序与较差预后及预测性治疗脆弱性相关。代谢空间分析描述高代谢生态位，包括乳酸相关炎症性CAF（iCAF）、HIF1A-CXCL12轴和调节性T细胞富集。NDRG1高恶性肿瘤状态与缺氧代谢和促血管生成生态位相关，但所推断的配体-受体相互作用如ANGPTL4–CDH5尚未经直接细胞间功能证实。在侵袭性肿瘤-间质界面，中间成纤维细胞/髓系细胞邻域与淋巴结转移相关。原发肿瘤和淋巴结转移灶显示不同基质和免疫状态，转移相关CAF程序与淋巴结外侵犯和不良特征相关。多区域采样显示部分EMT恶性状态在单个肿瘤内分布不均。成像质谱细胞术（IMC）空间蛋白组学识别了预后相关的肿瘤-免疫和淋巴内皮构型，并在独立队列中复制。GeoMx分析将肿瘤-神经距离和神经相关分子程序与复发和生存关联，但空间转录组学成分仅在一个嵌套亚组中分析，未独立验证。多个候选标志物（如TCF1/TCF7阳性T细胞、RANBP1、CCDC43等）获得外部临床数据集的结果关联支持，但外部bulk验证不能复制细胞来源或空间定位。
3.4 治疗应答、免疫治疗与治疗诱导重塑
治疗暴露队列显示治疗反应的空间和细胞异质性。一项前瞻性II期新辅助免疫化疗研究中，主要病理反应与CXCL13产生CD
4 T细胞和三级淋巴结构（TLS）相关组织模式相关。随机II期队列中，淋巴结转移的病理消退显著低于配对原发灶，PERK阳性巨噬细胞和细胞外基质重塑构成耐药相关转移生态位，临床前PERK靶向实验提供了机制支持。另一前瞻性新辅助免疫化疗系列识别了非应答肿瘤富集的恶性程序及调节性T细胞状态。GDF15阳性巨噬细胞在免疫治疗敏感OSCC中富集，实验显示增强吞噬行为。恶性细胞免疫检查点配体模式定义三种免疫表型，并在TCGA-OSCC和混合部位头颈鳞癌队列中检查，但未确立OSCC中治疗特异性预测性能。SNOW前瞻性窗口研究记录了sitravatinib联合nivolumab暴露期间髓系和淋巴区室的药效学重塑。化疗暴露肿瘤同样显示非均匀变化，如TPF治疗后舌癌中消退区域与残留区域存在不同基质状态。这些研究多为治疗分配后的探索性分析，不能区分预先存在的异质性、治疗选择和适应性重塑，也不能确立耐药机制。
3.5 转化成熟度与验证映射结果
应用矩阵后，1项（1.8%）为T0，4项（7.3%）为T1，27项（49.1%）为T2，23项（41.8%）为T3，0项为T4。T2通过分析/内部、正交组织或功能/机制支持达到；T3通过独立患者队列或外部数据集关联临床终点达到，但外部验证常基于bulk转录组数据，仅确认终点关联，未验证原始单细胞或空间属性。空间研究常使用正交病理学检查或额外组织队列确认生态位定位；单细胞标志物研究多结合外部bulk队列，例如一项研究的T3分类仅针对其bulk预后风险模型的外部验证，其免疫治疗响应分析仍为探索性。没有研究达到T4所要求的前瞻性生物标志物指导的临床效用。
4. 讨论
单细胞和空间组学已从概念验证发展至覆盖恶性转化、肿瘤结构、淋巴结播散、预后和治疗反应。主要发现是临床相关分析单位日益成为空间组织的生态系统：上皮状态、基质组成、免疫背景和代谢活动相互依赖。但成熟度分析显示58.2%的研究仍处于T0–T2，无T4研究。恶性转化证据不支持单纯的线性上皮进程，而是上皮可塑性、成纤维细胞激活、血管重塑和进行性免疫抑制的协调转变；但主要为横断面证据，尚不能作为临床验证的预测因子。空间背景可改变分子丰度的临床意义，前沿程序、高代谢生态位等表明表达位置和周围细胞类型同样重要。转移研究显示原发肿瘤与淋巴结存在不同生态，多区域采样揭示了肿瘤内异质性。治疗研究提供了最直接的临床相关性，但生物标志物多在治疗队列中发现而非预设用于决策。矩阵显示T2中的验证路径不等价，且外部bulk验证无法复制空间特异性。公开数据集重用（如GSE103322出现在13项出版物中，GSE172577在10项，GSE164690在6项，GSE208253在5项）可能导致表面复现而非真正独立验证。多数研究仅使用scRNA-seq，只有25.5%整合单细胞和空间模态。报告标准、口腔亚部位、暴露史和患者级元数据需要规范化。转化研究部分集中在槟榔相关和口腔黏膜下纤维化背景，需注意普遍性。未来应减少描述性图谱，转向纵向队列、锁定签名、独立多中心验证以及FFPE兼容检测，最终进行前瞻性生物标志物指导研究。本综述未进行meta分析，矩阵是未经验证的探索性工具，结果基于已发表信息。
5. 结论
单细胞和空间组学已经描述了口腔癌前病变和OSCC中跨上皮、基质、免疫、血管和代谢区室的异质性，并将空间组织细胞状态与进展、淋巴结疾病、预后和治疗应答关联。然而，横断面关联和计算推断不能视为因果证据或经验证的个体风险/治疗反应预测因子。23篇文献报告了独立结果关联证据，但无研究达到前瞻性生物标志物指导的临床效用。转化需要解剖学标准化的纵向多中心队列、锁定签名的独立验证，以及将复杂组学发现转化为适用于常规组织标本（特别是福尔马林固定石蜡包埋组织）的稳健检测方法。平台异质性、重叠公共数据集及本综述的描述性特征应限制对临床就绪性的过度声明，同时明确前瞻性验证的优先事项。
