清華新聞網(wǎng)3月21日電 近日，清華大學(xué)自動(dòng)化系、北京信息科學(xué)與技術(shù)國(guó)家研究中心謝震課題組與北京同仁醫(yī)院黃志剛、張洋團(tuán)隊(duì)合作基于中晚期下咽癌的臨床樣本，利用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和混池轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)，通過(guò)系統(tǒng)的生物信息學(xué)分析，繪制了首張高分辨率的下咽癌腫瘤微環(huán)境細(xì)胞圖譜，篩選出了與預(yù)后密切相關(guān)的腫瘤細(xì)胞共享功能模塊（基因集），并建立了基于微環(huán)境非惡性腫瘤細(xì)胞亞型構(gòu)成的治療響應(yīng)預(yù)測(cè)模型，為中晚期下咽癌的臨床分層診療提供了新方案。
下咽癌因其病發(fā)位置隱蔽且早期癥狀不明顯，導(dǎo)致患者診斷時(shí)多為中晚期，是頭頸部鱗狀細(xì)胞癌中預(yù)后最差的亞種?，F(xiàn)階段，中晚期下咽癌的一線(xiàn)治療以TPF（鉑類(lèi)、紫杉醇、5-氟尿嘧啶等）誘導(dǎo)化療疊加EGFR（表皮生長(zhǎng)因子受體）靶向治療，即聯(lián)合治療方案為主，但臨床實(shí)踐中僅有約半數(shù)的患者對(duì)治療方案有響應(yīng)。療效不佳的患者錯(cuò)過(guò)了手術(shù)或其他治療方案的最佳窗口而導(dǎo)致病情惡化，身心和經(jīng)濟(jì)承受了巨大壓力。針對(duì)該臨床難題，謝震和黃志剛課題組，分別發(fā)揮其在腫瘤組學(xué)數(shù)據(jù)分析建模和頭頸臨床外科診療的研究?jī)?yōu)勢(shì)，通過(guò)多轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的獲取和分析，從腫瘤細(xì)胞和腫瘤微環(huán)境兩個(gè)方面對(duì)下咽癌組織內(nèi)部的分子和細(xì)胞特征進(jìn)行了詳細(xì)刻畫(huà)，篩選了下咽癌預(yù)后的標(biāo)志物，建立了下咽癌聯(lián)合治療預(yù)測(cè)的定量評(píng)估模型。其中，下咽癌聯(lián)合治療評(píng)估模型的建立是基于腫瘤微環(huán)境中保守性較強(qiáng)的非腫瘤細(xì)胞亞型占比，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)中支持向量機(jī)模型與療效相關(guān)聯(lián)，在小規(guī)模前瞻性數(shù)據(jù)中取得了準(zhǔn)確率高于80%的預(yù)測(cè)效果。該預(yù)測(cè)模型具有極大的潛在應(yīng)用價(jià)值，將為中晚期下咽癌提供方便經(jīng)濟(jì)的分層診療指導(dǎo)；同時(shí)，作為整合跨模態(tài)信息提供數(shù)智精準(zhǔn)外科治療指征的實(shí)例，也將為建立定量化、智能化、精準(zhǔn)化腫瘤外科的理論和方法提供新思路。
研究項(xiàng)目結(jié)果總結(jié)圖
3月16日，上述成果在《自然·通訊》（Nature Communications）期刊上發(fā)表了題為“基于多轉(zhuǎn)錄組腫瘤微環(huán)境預(yù)測(cè)男性患者偏多的下咽癌治療效果的研究”（Integrated transcriptome study of the tumor microenvironment for treatment response prediction in male predominant hypopharyngeal carcinoma）的研究論文。
北京同仁醫(yī)院張洋教授、清華自動(dòng)化系博士后劉淦、清華自動(dòng)化系博士后陶敏珍為該研究的共同第一作者；北京同仁醫(yī)院黃志剛教授、清華自動(dòng)化系謝震副教授、北京同仁醫(yī)院張洋教授、清華自動(dòng)化系博士后劉淦為該課題的共同通訊作者。其他對(duì)該課題有貢獻(xiàn)的作者為清華自動(dòng)化系古槿副教授、2020級(jí)博士生寧輝，北京同仁醫(yī)院的郭偉和尹高菲醫(yī)生、2021級(jí)碩士研究生高文和封麗菲。
該課題得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目基金、北京市科學(xué)技術(shù)基金的資金支持。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41467-023-37159-8
供稿：自動(dòng)化系
題圖設(shè)計(jì)：趙存存
編輯：李華山
審核：郭玲
