单细胞转录组测序分析结肠癌微环境中免疫细胞亚群与癌症进程的关系

摘要

目的 探讨肿瘤微环境中CD4+T细胞不同亚型对结肠癌进展的差异调控作用,以及免疫细胞亚群组分与结肠癌疾病进程的相关性.方法 利用基因表达数据库(GEO)中的结肠癌单细胞测序数据,基于CIBERSORTx算法对癌症基因组图谱(TCGA)数据库中结肠癌患者队列的表达谱数据进行免疫细胞亚群评分.将获得的免疫细胞亚群评分与临床资料结合,进行转移预后相关分析.基于免疫细胞亚群评分筛选高度相关基因,使用功能富集分析数据库(DAVID)分析平台进行功能聚类,比较免疫细胞亚群对结肠癌细胞功能调控的差异.采用LASSO回归筛选免疫细胞亚群,并用Cox分析构建风险预后模型.结果 与TCGA结肠癌未转移患者比较,转移患者hT04_CD4-TCF7浸润评分升高(P<0.01),hT11_CD4-CTLA4、hT12_CD8-LEF1、hB01_PlasmaB-IgG、hM10_Macro-IL1B浸润评分下降(P<0.05).在生存分析中,38个免疫细胞亚群中有15个亚群与患者总生存期明显相关(P<0.05).比较分析CD4+T细胞亚群对结肠癌细胞的调控功能发现,CD4-GNLY、CD4-ANXA1、CD4-CXCR6亚群对结肠癌肿瘤的调控作用优先聚集在血管生成相关通路,CD4-IL23R优先聚集在能量代谢相关通路,CD4-GZMK优先聚集在缺氧应激相关通路,CD4-ANXA1、CD4-TCF7、CD4-CTLA4优先聚集在细胞增殖相关通路,CD4-ANXA1、CD4-TCF7、CD4-CTLA4、CD4-CXCL13优先聚集在细胞黏附及迁移相关通路.结论 不同免疫细胞亚群对结肠癌细胞的功能调控存在差异,结肠癌免疫微环境中免疫细胞亚群的构成差异影响患者的生存预后.