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単細胞トランスクリプトミクスは、上咽頭癌の予後に関連する免疫細胞の多様性と免疫サブタイプの根底にある制御因子を明らかにした
Single-cell transcriptomics reveals regulators underlying immune cell diversity and immune subtypes associated with prognosis in nasopharyngeal carcinoma.
PMID: 32686767 DOI: 10.1038/s41422-020-0374-x.
抄録
上咽頭癌（NPC）は、民族的・地理的に非常に偏った分布を持つ侵攻性の悪性腫瘍である。腫瘍微小環境（TME）を標的とすることがNPCにおける有望な治療アプローチであることを示す証拠が増えており、複雑なNPCのTMEの理解を深めることが急務であることが強調されている。ここでは、15の原発性NPC腫瘍と1の正常サンプルから、7581個の悪性細胞と40,285個の免疫細胞の単細胞トランスクリプトームプロファイルを作成した。その結果、体腔内転写の不均一性を捉えた悪性のシグネチャーが明らかになり、悪性細胞の攻撃性を予測することができた。CLEC9A樹状細胞（DC）などの新規サブタイプを含む多様な免疫細胞サブタイプが同定された。さらに、免疫細胞の多様性の根底にある転写制御因子を明らかにし、細胞間相互作用の解析により、NPCにおける有望な免疫治療ターゲットを明らかにしました。さらに、マクロファージ、形質細胞性樹状細胞（pDC）、CLEC9A樹状細胞（DC）、ナチュラルキラー（NK）細胞、血漿細胞の免疫サブタイプ特異的なシグネチャーを確立し、NPCの生存率向上と有意に関連していることを明らかにしました。これらの知見は、NPC TMEの細胞の不均一性についての詳細な洞察を提供するユニークなリソースであり、抗がん治療やリスク層別化のためのバイオマーカーの可能性を強調し、NPCにおける精密治療のための新たな基盤を築くものである。
Nasopharyngeal carcinoma (NPC) is an aggressive malignancy with extremely skewed ethnic and geographic distributions. Increasing evidence indicates that targeting the tumor microenvironment (TME) represents a promising therapeutic approach in NPC, highlighting an urgent need to deepen the understanding of the complex NPC TME. Here, we generated single-cell transcriptome profiles for 7581 malignant cells and 40,285 immune cells from fifteen primary NPC tumors and one normal sample. We revealed malignant signatures capturing intratumoral transcriptional heterogeneity and predicting aggressiveness of malignant cells. Diverse immune cell subtypes were identified, including novel subtypes such as CLEC9A dendritic cells (DCs). We further revealed transcriptional regulators underlying immune cell diversity, and cell-cell interaction analyses highlighted promising immunotherapeutic targets in NPC. Moreover, we established the immune subtype-specific signatures, and demonstrated that the signatures of macrophages, plasmacytoid dendritic cells (pDCs), CLEC9A DCs, natural killer (NK) cells, and plasma cells were significantly associated with improved survival outcomes in NPC. Taken together, our findings represent a unique resource providing in-depth insights into the cellular heterogeneity of NPC TME and highlight potential biomarkers for anticancer treatment and risk stratification, laying a new foundation for precision therapies in NPC.