Mol Cancer | 杨扬团队构建泛癌肿瘤微环境单细胞图谱，提出肿瘤生态系统分型新框架|亚群|免疫性疾病|微环境|杨扬|细胞|肿瘤

恶性肿瘤是威胁人类健康的重大疾病，其发生发展不仅取决于肿瘤细胞自身的改变，还受到肿瘤微环境（tumor microenvironment，TME）的深刻影响。肿瘤并非由单一恶性细胞构成，而是由恶性细胞、免疫细胞及基质细胞共同组成的复杂生态系统；不同细胞之间持续发生动态互作，共同决定肿瘤的生长、转移、免疫逃逸及治疗应答。近年来，单细胞测序技术的发展极大推动了肿瘤微环境相关研究，但现有研究多聚焦于单一细胞类型或特定癌种，对于不同细胞群体如何跨癌种协同组织形成肿瘤生态系统，以及恶性细胞状态与微环境之间如何相互偶联，仍有待深入探究。

近日，天津医科大学基础医学院杨扬教授课题组在Molecular Cancer在线发表题为Single-cell profiling defines cellular ecosystems and malignant cell state coupling across pan-cancer tumor microenvironments的研究论文。该研究整合了来自19种肿瘤、544例患者共652份样本的单细胞转录组数据，涵盖超过200万个细胞，成功构建泛癌肿瘤微环境单细胞图谱，并建立基于细胞组分的肿瘤生态系统分型框架。研究从生态系统层面系统阐明了恶性细胞状态与肿瘤微环境的偶联特征，为肿瘤精准分型及微环境靶向治疗提供了全新的理论依据与研究框架。

该研究首先构建了涵盖96种免疫和基质细胞亚群以及13种恶性细胞转录状态的泛癌参考图谱，系统鉴定了相较于正常组织在肿瘤中显著富集的细胞亚群，并发现多个肿瘤富集细胞群的相对丰度与患者临床预后密切相关。在此基础上，研究团队依据不同细胞亚群的协同组成模式，对肿瘤样本进行了生态系统水平的聚类分析，定义了八种泛癌保守的细胞生态系统亚型。各生态系统不仅呈现不同的免疫和基质组成特征，而且与特异性的肿瘤内在分子程序密切相关，包括信号通路活化、转录调控网络以及基因组拷贝数改变等多个层面，揭示了不同肿瘤微环境存在独特的组织模式。该研究进一步鉴定出 13种泛癌保守的恶性细胞转录模块，并系统解析了恶性细胞状态与不同生态系统之间的对应关联。研究发现，特定恶性细胞状态倾向于出现在特定生态系统中，并伴随不同的细胞间通讯模式。通过配体–受体互作分析，该研究预测了恶性细胞与免疫及基质细胞之间生态系统特异性的通讯网络；结合大规模空间转录组数据，进一步获得了这些互作关系的空间定位证据，为理解肿瘤微环境重塑机制提供了新的线索。

该研究建立了从“ 细胞亚群—细胞生态系统—恶性细胞状态 ” 三个层次解析泛癌肿瘤微环境的系统性分析框架，不仅丰富了对肿瘤微环境组织规律的认识，也为肿瘤患者分层、治疗策略制定及联合免疫治疗靶点发现提供了理论依据和数据支撑。