單細(xì)胞RNA測(cè)序研究表明，機(jī)體總mRNA含量或與腫瘤表型直接相關(guān)，然而，截止到目前為止，技術(shù)和分析方面的挑戰(zhàn)嚴(yán)重阻礙了科學(xué)家們對(duì)總mRNA含量進(jìn)行大規(guī)模的泛癌分析。

近日，一篇發(fā)表在國(guó)際雜志Nature Biotechnology上題為“Estimation of tumor cell total mRNA expression in 15 cancer types predicts disease progression”的研究報(bào)告中，來自德克薩斯大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究開發(fā)了一種新方法，其能對(duì)來自患者機(jī)體腫瘤樣本中的腫瘤特異性總mRNA水平進(jìn)行定量分析，這些腫瘤樣本中包含癌癥和非癌癥細(xì)胞，利用這種新技術(shù)對(duì)來自15種癌癥類型超過6500份患者的腫瘤樣本進(jìn)行分析，研究人員發(fā)現(xiàn)，癌細(xì)胞中高水平的mRNA或與患者生存率下降直接相關(guān)。

本文研究結(jié)果表明，這種新型的計(jì)算方法或能對(duì)來自腫瘤樣本中的腫瘤特異性總mRNA水平進(jìn)行大規(guī)模分析，從而作為多種類型癌癥的潛在預(yù)后生物標(biāo)志物。研究者Wenyi Wang說道，單細(xì)胞測(cè)序研究結(jié)果表明，癌細(xì)胞中總mRNA含量與腫瘤的生物學(xué)特征直接相關(guān)，但使用單細(xì)胞方法來分析大規(guī)模患者群體或許是不可行的?；谶@項(xiàng)最新研究，研究人員提出了一種新型的數(shù)學(xué)去卷積技術(shù)，即利用廣泛可用的大量腫瘤測(cè)序數(shù)據(jù)來大規(guī)模研究癌癥的重要生物學(xué)特性。

單細(xì)胞測(cè)序手段能對(duì)樣本中數(shù)千個(gè)單個(gè)細(xì)胞進(jìn)行分析，而批量測(cè)序則能在更多細(xì)胞中產(chǎn)生一張腫瘤的整體圖譜，由于腫瘤樣本中包含了多種癌細(xì)胞和非癌細(xì)胞的混合體，因此研究人員還需要額外的步驟來從批量測(cè)序數(shù)據(jù)中分離出癌癥特定的信息。去卷積是一種能將批量測(cè)序數(shù)據(jù)分離成不同的組成部分的計(jì)算技術(shù)，這項(xiàng)研究中，研究人員首先報(bào)道了一種新型的去卷積方法，其能定量來自大量測(cè)序數(shù)據(jù)中的總的腫瘤特異性mRNA水平，從而為單細(xì)胞分析提供一種可擴(kuò)展的補(bǔ)充。

為了開發(fā)這種去卷積工具，研究人員對(duì)來自患有4種不同癌癥類型的10名患者機(jī)體48,913細(xì)胞的單細(xì)胞測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，隨后將這些數(shù)據(jù)匯總在一起，就好像在大量樣本中一樣，從而就能幫助識(shí)別出癌細(xì)胞和非癌細(xì)胞中總mRNA水平的差異，同時(shí)還能促使他們進(jìn)一步分析大量腫瘤樣本中的這些差異。當(dāng)利用癌細(xì)胞系證實(shí)了這種方法后，研究人員利用來自四個(gè)大型隊(duì)列的6580名患者的大量測(cè)序數(shù)據(jù)量化了腫瘤特異性的mRNA水平，由于大批量測(cè)序已經(jīng)被常規(guī)使用了很多年，因此研究人員還能將總mRNA水平與這些患者的長(zhǎng)期臨床數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

在一項(xiàng)泛癌分析中，研究人員發(fā)現(xiàn)，高水平的總腫瘤特異性mRNA水平或與患者無進(jìn)展生存期及總體生存期減少相關(guān)。有趣的是，這種關(guān)聯(lián)性依賴于癌癥發(fā)生的階段，在某些隊(duì)列中，觀察癌癥的特定階段或許就能闡明高水平的mRNA反而與患者預(yù)后改善直接相關(guān)，由于早期和晚期癌癥有著不同的治療方案，因此研究人員建議，總mRNA水平或能被潛在用來預(yù)測(cè)患者的預(yù)后以及對(duì)某些療法的反應(yīng)。

圖片來源：https://pubmed.ncbi.nlm./35697807/

具體分析兩個(gè)獨(dú)立的乳腺癌患者隊(duì)列，研究人員證實(shí)，較高的總mRNA水平或與化療治療的早期階段患者預(yù)后的改善直接相關(guān)，相反，在這一隊(duì)列中，攜帶較低總mRNA水平的早期階段患者似乎從化療中獲益較少。這些研究發(fā)現(xiàn)必須通過更大規(guī)模的前瞻性試驗(yàn)來證實(shí)，但研究人員建議，腫瘤特異性的總mRNA水平或許能被調(diào)整為預(yù)后生物標(biāo)志物來對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)患者進(jìn)行分層并指導(dǎo)患者的治療選擇。

從目前可用的臨床工具來講，研究人員知道，分析特定途徑或一組基因的表達(dá)變化或許有望幫助指導(dǎo)患者的治療，同時(shí)相關(guān)研究結(jié)果也強(qiáng)調(diào)，將轉(zhuǎn)錄組作為一個(gè)整體來看或許可能會(huì)更加強(qiáng)大。綜上，本文研究結(jié)果表明，測(cè)定腫瘤細(xì)胞中細(xì)胞類型特異性的總mRNA表達(dá)或許能幫助預(yù)測(cè)腫瘤的表型以及臨床治療結(jié)果。（生物谷Bioon.com）

原始出處：

Cao, S., Wang, J.R., Ji, S. et al. Estimation of tumor cell total mRNA expression in 15 cancer types predicts disease progression. Nat Biotechnol (2022). doi：10.1038/s41587-022-01342-x