《Cancer Letters》：Transcriptomic-based molecular classification of ampullary adenocarcinoma
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Xumin Huang|Weikang Hu|Yang Wu|Qicong Zhu|Guoxin Song|Muyue Liu|Shitao Wu|Lingdi Yin|Yazhou Wang|Pengfei Wu|Dong Xu|Nan Lyu|Qianqian Wang|Le
Xumin Huang|Weikang Hu|Yang Wu|Qicong Zhu|Guoxin Song|Muyue Liu|Shitao Wu|Lingdi Yin|Yazhou Wang|Pengfei Wu|Dong Xu|Nan Lyu|Qianqian Wang|Lei Tian|Kai Zhang|Zipeng Lu|Jianmin Chen|Feng Guo|Jishu Wei|Bin Xiao|Kuirong Jiang
中国江苏省南京市南京医科大学第一附属医院胰腺中心，邮编210000
摘要
壶腹腺癌是一种罕见且异质性强的恶性肿瘤，其临床预后差异显著，这凸显出亟需基于分子特征的分类方法及个性化治疗策略。目前的壶腹腺癌分类主要依赖形态学和免疫组化指标，但这些方法缺乏预后预测准确性，也无法体现肿瘤的分子特征及微环境的复杂性。在本研究中，我们结合批量RNA测序、单细胞RNA测序以及临床病理数据，阐明了壶腹腺癌的分子结构，并提出了一种基于转录组的分子分类体系——AMS。该分类体系将患者分为两种分子亚型：间质型壶腹腺癌（AMS-M）和经典型壶腹腺癌（AMS-C）。AMS-M亚型表现出更明显的上皮-间质转化及间质活化现象，这类亚型与预后较差相关；而AMS-C亚型的肿瘤则具有相对保留的免疫浸润，其代谢和分化特征也有所不同。重要的是，我们发现MUC16是在AMS-M亚型肿瘤中过度表达的关键生物标志物。敲除MUC16可显著逆转上皮-间质转化，降低肿瘤的侵袭和迁移能力，同时恢复细胞系及其异种移植模型对化疗药物的敏感性。总体而言，我们的研究为壶腹腺癌提供了一种具有预后和治疗指导意义的分子分类框架，揭示了肿瘤微环境在壶腹腺癌异质性中的作用，也为这种罕见肿瘤的精准医疗奠定了基础。
引言
壶腹腺癌占所有发生在Vater壶腹区域的恶性肿瘤的6%，在胰十二指肠切除术标本中检出率为30%[1,2]。由于胆管阻塞，60–75%的壶腹腺癌患者会出现临床黄疸，因此可通过影像学检查实现早期诊断。正因如此，壶腹腺癌在可切除阶段被诊断出来的比例往往高于胰腺癌等邻近部位的恶性肿瘤。根据肿瘤起源和分期不同，壶腹腺癌患者的预后差异极大，5年生存率在20%到75%之间[3]。壶腹腺癌的上皮起源使其形成不同的亚群，各亚群具有独特的预后、分子特征和治疗敏感性。目前根据病理和免疫组化特征，壶腹腺癌通常被分为肠型、胰胆型或混合型[4]，但这种分类方法的实际意义仍不明确[5,6]。由于壶腹腺癌较为罕见，其起源不明且发病位置复杂，给临床、病理学以及多组学研究带来了诸多挑战。
基因组学研究已经明确了壶腹腺癌的突变特征，发现TP53、KRAS、CTNNB1和ELF3等基因存在频繁的突变[7,8]。进一步的研究还区分出了三种分子亚型，其中包含了免疫相关亚组和Wnt相关亚组[9]。蛋白质组学研究则发现了不同的蛋白质亚型，并分析了肿瘤的免疫微环境，确定IL-6是重要的免疫抑制因子[10]。然而，这些分子分类方法的预测价值及临床应用效果尚未得到大规模样本的验证。目前仍需要具有临床指导意义的基因特征，以便优化常规病理诊断，同时阐明恶性程度较高的壶腹腺癌亚型的功能机制。在本研究中，我们通过单细胞和批量水平的转录组测序，分析了壶腹腺癌的上皮异质性，从而识别出了不同的分子亚型，为后续的生物学研究及治疗手段的开发提供了重要依据。
章节节选
与壶腹腺癌相关的通路差异富集情况
为了系统地分析壶腹腺癌的转录组特征，我们建立了一个研究队列（JSPH队列），共包含120份新鲜冷冻的肿瘤样本（见图1A）。两名经验丰富的病理学家独立审核了苏木精-伊红染色切片，给出了包括亚型分类（39例肠型、67例胰胆型、14例混合型）、分化程度以及TNM分期的详细组织学描述。此外，还收集了年龄、性别等人口统计学及临床病理数据。
讨论
壶腹腺癌在临床预后、治疗反应以及遗传特征方面的多样性，对现有的组织学分类方法提出了挑战，因此有必要改进临床病理学分析方法[[15], [16], [17]]。不过，由于肿瘤组织样本获取困难，目前还无法对壶腹腺癌进行全面的基因表达分析。在本研究中，大规模的转录组分析揭示了壶腹腺癌的分子异质性，使其能够被分为两种亚型。其中间质型亚型表现出
研究对象与样本
本研究已获得南京医科大学第一附属医院伦理委员会批准（批准号：2022-SR-269，所在机构为中国江苏省南京市江苏省医院），研究过程遵循相关伦理准则及赫尔辛基宣言。在手术及样本采集之前，所有患者均签署了书面知情同意书。本研究使用的样本来自江苏省医院的胰腺生物库，该生物库是江苏省相关科研项目的重要组成部分。
伦理审批与参与同意
这是一项包含临床数据收集和基因组分析的回顾性研究，南京医科大学第一附属医院的伦理委员会已批准免除参与者的书面同意要求。
数据与材料的获取情况
与本研究相关的数据已收录在本文中，或作为补充材料上传至GSA数据库（数据编号：OMIX005267和OMIX005266；项目编号：PRJCA021453）。本研究使用的分析代码及原始测序数据，可向相应作者索取。
资金支持
本研究得到了以下机构的资助：中国国家自然科学基金（编号：82103235、82473412）、中国博士后科学基金（编号：2021M701761、2022T150330）、江苏省慢性消化疾病重点实验室、江苏省博士后科研计划研究经费（编号：2021K235B）、江苏省科学技术与教育发展计划中的江苏省医学重点学科项目（编号：ZDXK202222），以及江苏省卫生相关项目。
CRediT作者贡献说明
Xumin Huang：数据整理、定量分析、初稿撰写。Weikang Hu：数据整理、定量分析、结果验证、初稿撰写。Yang Wu：研究设计、资源获取、软件使用、初稿撰写。Qicong Zhu：研究方法设计、软件使用、初稿撰写。Guoxin Song：研究方法设计。Muyue Liu：数据整理。Shitao Wu：软件使用、研究指导。Lingdi Yin：研究概念构建、研究设计、结果验证。Yazhou Wang：研究方法设计、研究指导。Pengfei Wu：数据整理。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益关系或个人关联。
致谢
作者感谢所有参与研究的患者，正是他们的贡献使得临床护理水平能够不断提升，相关科学研究也能不断深入。同时，作者也要感谢所有为本研究提供支持的医生、研究护士以及实验室工作人员。
