整合批量与单细胞转录组分析揭示 HPV 阳性宫颈癌与头颈部癌症的共有转录特征

《Infectious Agents and Cancer》：HPV-Associated transcriptional landscape in cervical and head and neck cancers

【字体：大中小】 时间：2026年11月05日 来源：Infectious Agents and Cancer 3.2

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　　摘要目的人乳头瘤病毒（HPV）是宫颈癌（CC）的主要原因，同时也是头颈部癌症（HNC）的重要致病因素。尽管这两种恶性肿瘤的发生部位不同，但它们具有共同的病毒病因学机制，而HPV在两种癌症中引发的分子变化仍未被完全阐明。本研究旨在通过整合批量和单细胞转录组分析方法，识别HPV阳性C

摘要

目的

人乳头瘤病毒（HPV）是宫颈癌（CC）的主要原因，同时也是头颈部癌症（HNC）的重要致病因素。尽管这两种恶性肿瘤的发生部位不同，但它们具有共同的病毒病因学机制，而HPV在两种癌症中引发的分子变化仍未被完全阐明。本研究旨在通过整合批量和单细胞转录组分析方法，识别HPV阳性CC和HNC中共同的转录变化。

方法

对HPV阳性的肿瘤和两种癌症的正常组织进行了差异表达分析及加权基因共表达网络分析，以识别共同的肿瘤相关基因。为了区分HPV相关的改变与一般的肿瘤相关变化，进一步将这些基因与HPV阳性和HPV阴性的肿瘤进行比较进行了细化处理。利用基于机器学习的特征选择策略对这些候选基因进行了优先排序，并在独立的转录组队列和单细胞RNA测序数据集中进行了验证。

结果

通过整合差异表达分析和共表达网络分析，共发现了52个与HPV相关的共有基因，其中6个基因（CDKN2A、CDKN2B-AS1、MCM2、KCNS1、EFNB3和COL28A1）通过机器学习被确定为关键基因。这6个基因在CC和HNC中均能可靠地区分HPV阳性与HPV阴性肿瘤，并且在独立验证队列中也显示出相似的表达模式。单细胞RNA测序分析进一步表明，这些基因主要在上皮细胞中表达：CDKN2A、CDKN2B-AS1、KCNS1和MCM2在HPV阳性样本中的表达增加，而EFNB3和COL28A1的表达则减少。这些基因与肿瘤进展相关的生物学过程有关，包括细胞周期调控、DNA复制、细胞外基质组织以及细胞间通讯。与HPV病毒转录水平的相关性分析显示，这些基因（尤其是CDKN2A和MCM2）具有中等程度的相关性。

结论

在HPV相关的CC和HNC中发现了共同的转录变化，这为理解HPV驱动的癌症发生机制提供了新的见解。这些发现为未来研究HPV相关肿瘤生物学及识别潜在生物标志物奠定了基础。

目的

人乳头瘤病毒（HPV）是宫颈癌（CC）的主要原因，同时也是头颈部癌症（HNC）的重要致病因素。尽管这两种恶性肿瘤的发生部位不同，但它们具有共同的病毒病因学机制，而HPV在两种癌症中引发的分子变化仍未被完全阐明。本研究旨在通过整合批量和单细胞转录组分析方法，识别HPV阳性CC和HNC中共同的转录变化。

方法

对HPV阳性的肿瘤和两种癌症的正常组织进行了差异表达分析及加权基因共表达网络分析，以识别共同的肿瘤相关基因。为了区分HPV相关的改变与一般的肿瘤相关变化，进一步将这些基因与HPV阳性和HPV阴性的肿瘤进行比较进行了细化处理。利用基于机器学习的特征选择策略对这些候选基因进行了优先排序，并在独立的转录组队列和单细胞RNA测序数据集中进行了验证。

结果

通过整合差异表达分析和共表达网络分析，共发现了52个与HPV相关的共有基因，其中6个基因（CDKN2A、CDKN2B-AS1、MCM2、KCNS1、EFNB3和COL28A1）通过机器学习被确定为关键基因。这6个基因在CC和HNC中均能可靠地区分HPV阳性与HPV阴性肿瘤，并且在独立验证队列中也显示出相似的表达模式。单细胞RNA测序分析进一步表明，这些基因主要在上皮细胞中表达：CDKN2A、CDKN2B-AS1、KCNS1和MCM2在HPV阳性样本中的表达增加，而EFNB3和COL28A1的表达则减少。这些基因与肿瘤进展相关的生物学过程有关，包括细胞周期调控、DNA复制、细胞外基质组织以及细胞间通讯。与HPV病毒转录水平的相关性分析显示，这些基因（尤其是CDKN2A和MCM2）具有中等程度的相关性。