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Nature Biotechnology：肿瘤特异性总mRNA水平可预测癌症结果

时间：2022-07-26 10:18:34 来源：网络整理

Nature Biotechnology：肿瘤特异性总mRNA水平可预测癌症结果

Wenyi Wang

MD安德森癌症中心

德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心的研究人员开发了一种新方法来量化来自患者肿瘤样本的肿瘤特异性总 mRNA 水平，这些样本同时包含癌细胞和非癌细胞。研究人员对来自 15 种癌症类型的 6,500 多名患者的肿瘤使用这项技术，证明癌细胞中较高的 mRNA 水平与患者存活率降低有关。

发表在《自然生物技术》上的这项研究表明，这种计算方法可以对肿瘤样本中的肿瘤特异性总 mRNA 水平进行大规模分析，这可以作为多种癌症的预后生物标志物。

“单细胞测序研究表明，癌细胞中的总 mRNA 含量与肿瘤的生物学特征相关，但使用单细胞方法分析大型患者群体是不可行的，”通讯作者 Wenyi Wang 博士说，“通过这项研究，我们提出了一种新的数学反卷积技术，使用广泛可用的大量肿瘤测序数据来大规模研究癌症的这一重要生物学特征。”

单细胞测序方法可以从样本中分析数千个单独的细胞，而批量测序可以在大量细胞中生成肿瘤的整体图像。由于肿瘤样本包含癌症和非癌细胞的多种混合物，因此需要额外的步骤来从批量测序数据中分离出癌症特异性信息。

反卷积是一种计算技术，旨在将批量测序数据分成不同的组件。本研究首次报告了一种从批量测序数据中量化总肿瘤特异性 mRNA 水平的反卷积方法，为单细胞分析提供了可扩展的补充。

该研究由Shaolong Cao博士、头颈外科助理教授 Jennifer R. Wang 医学博士和生物信息学博士后Shuangxi Ji博士领导完成。

为了开发他们的反卷积工具，研究团队首先分析了 10 名患有四种不同癌症类型的患者的 48,913 个细胞产生的单细胞测序数据。汇集这些数据，就像在大样本中一样，使他们能够识别癌症和非癌细胞之间总 mRNA 水平的差异，从而推动进一步检查大块肿瘤中的这些差异。

在用癌细胞系验证他们的方法后，他们使用来自四个大型队列的 6,580 个患者肿瘤样本的批量测序数据量化了总肿瘤特异性 mRNA 水平。由于批量测序已常规使用多年，研究人员能够将总 mRNA 水平与这些患者可获得的长期临床数据进行比较。

在一项泛癌分析中，他们证明了较高的总肿瘤特异性 mRNA 水平与降低的无进展生存期和总生存期相关。

有趣的是，研究发现这种相关性可能取决于癌症的阶段。在某些队列中，观察癌症的特定阶段表明，高总 mRNA 水平反而与改善的结果相关。由于早期和晚期癌症有不同的治疗方案，作者认为总 mRNA 水平有可能用于预测预后和对某些治疗的反应。

特别关注两个独立的乳腺癌患者队列，他们证实，较高的总 mRNA 水平与接受化疗的早期患者的预后改善相关。相反，在该队列中，总 mRNA 水平较低的早期患者似乎从化疗中获益较少。

这些发现必须通过更大规模的前瞻性试验来证实，但研究人员建议，肿瘤特异性总 mRNA 水平可以适应预后生物标志物，以对高危患者进行分层并指导治疗选择。

“从目前可用的临床工具中，我们知道分析给定途径或一组基因的表达变化对于指导患者护理具有价值，”Jennifer Wang 说。 “这项研究的结果强调，从整体上看转录组可能更有力。”

原文标题：

Estimation of tumor cell total mRNA expression in 15 cancer types predicts disease progression


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