宫颈癌(CC)是最常见的妇科恶性肿瘤，其细胞异质性尚未完全了解。2022年11月Keqin Hua团队通过单细胞技术揭示了人类CC恶性细胞的广泛异质性，为CC的精准预后和治疗分层奠定了基础。

文章亮点
01用单细胞技术解决了什么问题？
scRNA-seq分析确定了四种具有临床意义的不同CC亚型，这些亚型促进了CC的个性化治疗。

02实验亮点
实验通过调查来自三个CC肿瘤的57,669细胞的转录组数据与配对的正常相邻非肿瘤(NAT)样品，揭示了CC的单细胞转录组景观，通过对不同亚群的分析，揭示了CC的广泛细胞异质化。

03临床意义
鉴定了CCs的四种分子亚型，即缺氧、增殖、分化和免疫活性亚型，不仅促进了对其病因的理解，而且加速了CC患者个性化治疗策略的发展。

研究背景
宫颈癌(CC)是世界上最常见的女性恶性肿瘤之一。尽管早期CC患者在手术或放射治疗后可以存活数年，但被诊断为晚期或转移性CC的患者是无法治愈的。目前有针对晚期或复发性CC的治疗方法，例如抗血管生成和免疫疗法，但应答率仍较低，这主要是由于CC的肿瘤间和肿瘤内异质性所致。因此，了解高分辨率CC的异质性对于开发个性化治疗策略至关重要。

思维导图
研究结果
1、单细胞转录组学分析揭示了宫颈上皮细胞的细胞异质性
注释后得到的16个细胞簇分为7种细胞类型(图1A，B)。上皮细胞89.4%来自肿瘤样本(图1C)，来自肿瘤和正常样本的上皮细胞表现出不同转录特性(图1D)。所有上皮细胞通过注释得到7个亚群(图1E)，C1、C2、C3、C4、C5亚群来自肿瘤样本(图1F)。
2、CC上皮细胞不同亚群呈现基因组和转录组差异
作者通过计算每个细胞亚群的拷贝数畸变(CNA)，鉴定每个亚群的细胞恶化程度，发现不同亚群之间的恶化程度不同，值得注意的是，来自肿瘤样本的C5亚群分化良好(图2A，B)，高表达基因的富集分析揭示不同亚群之间所发挥的功能特性不同(图2C)，并且利用单细胞调控网络推理和聚类(SCENIC)方法得到起重要调控作用的转录因子。
3、肿瘤来源的成纤维细胞在CC中表现出转录改变
作者对肿瘤微环境(TME)中的非免疫细胞进行分析，包括成纤维细胞，平滑肌细胞。这些细胞大多数来自NAT样本(图3A)，并且根据基因表达谱分为13个不同的簇(图3B，C)。通过对高表达基因的富集分析，揭示了成纤维细胞在免疫调节中具有潜在作用(图3D，E)，重要的是，在成纤维细胞中发现了几个与患者预后显著相关的基因，包括CXCL8基因显示致癌性，而IGF1在肿瘤成纤维细胞中表现出抑癌特征(图3G，F)。进一步探究了成纤维细胞两个不同亚群iCAFs，myCAFs之间的差异基因，解释了两个亚群之间功能的差异(图3H，I)。
4、CD8 T细胞在CC中表现出高度多样性并发展为耗尽的肿瘤内亚群
作者检测到了24911个T细胞，为scRNA-seq数据中最普遍的细胞类型，并重新聚类分为8个细胞簇，以及6个T细胞类型(图4A，B，C)。CD8 T细胞为细胞毒性T淋巴细胞，由C2、C3、C8三个细胞簇组成，标记基因以及重要生物过程的分析揭示3个细胞簇不同的特性(图4D，E)。拟时序分析发现C3在开始处，C2，C8在末端位置(图4F)，伴随着耗竭标记物表达增加，以及效应标记物表达减少(图4G)，并且某些细胞还可能会在最终耗尽之前保留具有增殖能力(图4H)。
 
5、RNA-seq数据的反卷积揭示了四种不同的CC亚型
通过使用恶性细胞高度表达的细胞类型(上皮细胞)特异性基因进一步对CC亚型进行分类，主要为四种亚型，即缺氧(S-H亚型)，增殖(S-P亚型)，分化(S-D亚型)和免疫活性(S-I亚型)亚型(图5A)，S-H亚型呈现缺氧富集，S-P亚型呈现细胞增殖的富集，S-D亚型细胞分化的富集，S-I亚型呈现免疫相关生物过程的富集(图5B，C)，并且四种亚型的生存时间具有差异(图5D)。  
本研究描述了CC中TME的单细胞景观。首先将所有CESCs患者分为四种亚型，这些亚型可能对免疫检查点抑制剂有不同的反应。研究结果揭示了CC中的T细胞浸润和反应，这可能会促进临床实践中更加个性化的诊断和治疗策略的发展。

参考文献
Li C, Wu H, Guo L, et al. Single-cell transcriptomics reveals cellular heterogeneity and molecular stratification of cervical cancer. Commun Biol. 2022 Nov 10;5(1):1208.