作者，Evil Gneius
檳榔大家熟悉嗎？
嚼檳榔是一種在我國(guó)臺(tái)灣、海南、廣西等檳榔原產(chǎn)地都有的習(xí)俗，據(jù)統(tǒng)計(jì)，臺(tái)灣約10%的人口有嚼檳榔習(xí)慣，而海南人嚼檳榔的比例達(dá)到38.42%，其中30至40歲人群更高達(dá)50.36%。地方的廣泛食用，使嚼檳榔早已成為當(dāng)?shù)氐囊环N文化。在南亞和東南亞，嚼檳榔的習(xí)慣也很普遍，這導(dǎo)致口腔粘膜下纖維化(OSF)。OSF是一種成熟的癌前病變，部分OSF病例最終發(fā)展為口腔鱗狀細(xì)胞癌(OSCC)。
專家提醒，檳榔是世界衛(wèi)生組織所列的一級(jí)致癌物。吃檳榔對(duì)健康不利，人們應(yīng)戒除吃檳榔。有嚼食檳榔習(xí)慣的人如出現(xiàn)口腔內(nèi)潰瘍久治不愈、口腔黏膜有白色及暗斑等征兆，應(yīng)及時(shí)到醫(yī)院檢查以排除癌變可能。
2022年6月，因參加《快樂男聲》并正式出道的歌手傅松，為了勸誡網(wǎng)友不要再吃檳榔，在自己發(fā)布的視頻中向網(wǎng)友展示自己因貪嚼檳榔而罹患口腔癌并潰爛的左臉。 2022年9月10日傅松去世，年僅36歲。他的朋友在發(fā)文悼念他時(shí)說：“愿他一路走好，愿他在另外一個(gè)世界，再?zèng)]有檳榔，沒有痛苦，沒有癌癥。
檳榔到底帶給了口腔什么樣的危害？？
口腔鱗狀細(xì)胞癌(OSCC)是最常見的頭頸部癌癥之一。2020年，全球有37萬多例OSCC確診病例，其中17萬多例死亡。這些病例中有30%以上發(fā)生在南亞和東南亞，在這些地區(qū)，嚼檳榔是導(dǎo)致OSCC高發(fā)的一個(gè)重要危險(xiǎn)因素。在中國(guó)，湖南、海南等省份人口較多，尤其是男性，長(zhǎng)期有嚼檳榔的習(xí)慣，導(dǎo)致OSCC患病率較高。
長(zhǎng)時(shí)間咀嚼檳榔可導(dǎo)致口腔粘膜下纖維化(OSF)，臨床表現(xiàn)為廣泛的白色纖維網(wǎng)，瘢痕樣形成，伴有口腔黏膜燒灼感，進(jìn)行性張嘴受限和牙關(guān)緊閉。病理表現(xiàn)為上皮細(xì)胞萎縮、增生異常、成纖維細(xì)胞活化、膠原合成過度，炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)。此外，OSF是一種成熟的癌前病變，一些OSF最終發(fā)展為OSCC。這一過程本質(zhì)上涉及長(zhǎng)期的慢性不溶解性炎癥，誘導(dǎo)上皮細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致各種惡性生物表型的獲得，包括增殖、侵襲、遷移和免疫逃避。
來看看研究成果
The ST Profiles of OSCC Reveal Intratumor Heterogeneity
- 樣本：4例臨床診斷為OSF的OSCC患者的新鮮組織樣本
- 測(cè)序策略：鄰片測(cè)空間轉(zhuǎn)錄 + 空間代謝
- HE圖片顯示樣本的臨床特征，組織區(qū)域。
選取1個(gè)OSCC樣本作為對(duì)照(男性，66歲，吸煙50年，每天2.5包，飲酒47年，每天250 mL，從不咀嚼檳榔，pT3N1M0臨床分期為III期)，無咀嚼檳榔史，無OSF表型。結(jié)果顯示，在所有OSF來源的OSCC樣本中，OSF區(qū)域均可見明顯的膠原纖維沉積，而在對(duì)照樣本中，腫瘤下方和鄰近上皮組織未見膠原沉積。
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10X Visium 的數(shù)據(jù)分析
ST Characteristics of OSF-derived OSCC Samples
空間轉(zhuǎn)錄組的注釋方法
- 形態(tài)學(xué)注釋：例如根據(jù)組織切片上各SPOT的空間分布，主要位于腫瘤區(qū)域的1 ~ 4 cluster(c1 ~ c4)被歸類為腫瘤亞型，位于鄰近上皮區(qū)域的5 ~ 7cluster(c5 ~ c7)被歸類為鄰近上皮亞型。淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)區(qū)域的cluster8 (C8)和cluster9 (C9)被認(rèn)為是免疫亞型;cluster10 (C10)和cluster11 (C11)位于富含膠原、肌肉纖維和血管的基質(zhì)區(qū)，被確定為基質(zhì)亞型。
- Marker Gene注釋（注意這里是注釋生物學(xué)特征）：根據(jù)前10個(gè)顯著差異表達(dá)的標(biāo)記基因注釋了每個(gè)聚類的生物學(xué)特征，揭示了亞型之間的轉(zhuǎn)錄相似性。
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單細(xì)胞空間聯(lián)合分析，這里面采用了SPOTlight
Cell Constitution Analysis of Each Spot in OSF-derived OSCC
惡性上皮細(xì)胞的時(shí)空演化
計(jì)算了不同SPOT對(duì)應(yīng)的上皮細(xì)胞比例，發(fā)現(xiàn)上皮細(xì)胞主要出現(xiàn)在C1-C7的惡性上皮區(qū).
為了探討OSF來源的OSCC在惡性轉(zhuǎn)化過程中的時(shí)空轉(zhuǎn)錄組學(xué)特征，在C1-C7中選擇了5,632個(gè)SPOT(代表腫瘤和鄰近上皮細(xì)胞)。軌跡分析采用了monocle2.而由于沒有上皮細(xì)胞分布，C8-C10被排除在隨后的軌跡分析之外。分析構(gòu)建了OSCC的惡性進(jìn)展軌跡。其中，OSCC(前分支)發(fā)生在鄰近上皮或ISC區(qū)域(C5-C7的SPOT)和C4，具有顯著的分化能力。隨后，基于轉(zhuǎn)錄譜的差異，該軌跡分化為兩個(gè)分支(分支1和分支2)。C1和C2分布在分支1和分支2，代表了OSF衍生的OSCC兩個(gè)進(jìn)化方向的潛在共同特征。C3和C4對(duì)支系1和支系2的進(jìn)化方向起決定性作用。
為了進(jìn)一步探討OSF來源的OSCC惡性發(fā)展軌跡的時(shí)間和功能差異，對(duì)沿兩個(gè)分支的SPOT上的差異表達(dá)基因進(jìn)行注釋。前分支主要表現(xiàn)為上皮細(xì)胞生長(zhǎng)、分化和角化的生物功能(如KLK10、KLK12、KRT8、EVPL、SLURP2)。此外，還觀察了參與花生四烯酸和氨基酸代謝等代謝途徑的基因(如PLA2G4E、ALOX12B、ODC1)。在分支1中，腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出細(xì)胞周期和翻譯基因(如CDC20、EGFR)以及某些代謝基因(如甲基轉(zhuǎn)移酶NNMT、載脂蛋白APOE)的顯著富集，而分支2中的腫瘤細(xì)胞主要與干擾素反應(yīng)相關(guān)(如ISG15、HLA-A、IFIT3、OAS2)。有趣的是，分支1和分支2均表現(xiàn)出與細(xì)胞外基質(zhì)重塑相關(guān)的基因的顯著表達(dá)(分支1:ECM受體相互作用，如FN1、COL16A1、VIM、NOTCH1;分支2:膠原形成，如COL17A1, CSPG4)，提示分支1和分支2中EMT是OSF源性O(shè)SCC的共同終端表型。
EMT是惡性上皮細(xì)胞獲得間充質(zhì)表型的動(dòng)態(tài)過程。在這一過程中，pEMT細(xì)胞同時(shí)表現(xiàn)出上皮細(xì)胞和早期間充質(zhì)細(xì)胞的特征，被認(rèn)為是多種腫瘤侵襲和遷移的先導(dǎo)細(xì)胞。CAF1在轉(zhuǎn)錄模式和空間分布上與pEMT相似，但與CAF2存在顯著差異，這表明CAF1代表了C2中經(jīng)歷EMT并獲得成纖維細(xì)胞(間充質(zhì))樣表型的腫瘤細(xì)胞亞群，而CAF2是由OSCC細(xì)胞誘導(dǎo)和募集的鄰近非癌組織中的CAF2。為了進(jìn)一步驗(yàn)證這一假設(shè)，我們對(duì)具有ppt、CAF1和CAF2特征的點(diǎn)進(jìn)行了無監(jiān)督主成分分析(PCA)。PCA結(jié)果顯示，pEMT細(xì)胞更接近CAF1細(xì)胞，而CAF2則表現(xiàn)出顯著的轉(zhuǎn)錄差異。對(duì)三種細(xì)胞類型進(jìn)行差異表達(dá)基因(DEG)分析和生物過程基因本體富集(GO: BP)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，pEMT和CAF1細(xì)胞均顯著表達(dá)間充質(zhì)標(biāo)志物(pEMT: PRSS23、COL17A1、SERPINE1、ITGA6;CAF1: POSTN, FN1, COL1A1, COL2A1)。與CAF1中膠原纖維和細(xì)胞外基質(zhì)的活化組織相比，CAF2表現(xiàn)出與補(bǔ)體活化和體液免疫(例如C3, CXCL12, PLA2G2A, PTGDS)等免疫反應(yīng)相關(guān)的獨(dú)特DEG。這些發(fā)現(xiàn)與之前在其他腫瘤中發(fā)現(xiàn)的抗原呈遞癌相關(guān)成纖維細(xì)胞(apCAFs)的轉(zhuǎn)錄特征一致。
總之，分析確定了OSF衍生的OSCC從ISC到pEMT的惡性轉(zhuǎn)化偽時(shí)間軌跡，并最終獲得了類似于CAF的表型。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)腫瘤微環(huán)境中的癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞(CAF2)能夠加劇免疫反應(yīng)的激活，表明它們參與腫瘤免疫微環(huán)境的重塑和延續(xù)。
OSCC中免疫細(xì)胞分布和細(xì)胞-細(xì)胞相互作用模式
OSF和OSCC均以廣泛的免疫細(xì)胞浸潤(rùn)為特征。然而，不同的免疫細(xì)胞在OSF來源的OSCC進(jìn)展中的具體作用仍然是未知的。因此，首先表征了OSF來源的OSCC組織中各種類型免疫細(xì)胞的ST特征。從免疫亞型中共提取了1911個(gè)淋巴細(xì)胞(C8)和髓樣細(xì)胞(C9)，并通過無監(jiān)督聚類分析將其分為B細(xì)胞、T/NK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和其他髓樣細(xì)胞(無法歸類為任何特定髓樣細(xì)胞類型的細(xì)胞)。分析這五種細(xì)胞類別中十個(gè)特征基因的表達(dá)水平，并檢查了不同免疫細(xì)胞亞群中選定基因的表達(dá)模式。我們的研究結(jié)果表明，B細(xì)胞(特征基因:MZB1、PIM2、CD38、CD79A)和T/NK細(xì)胞(CD3D、CD4、CD8A、NKG7)具有相對(duì)獨(dú)特的表達(dá)譜。相比之下，樹突狀細(xì)胞(CD14、ITGAX、CXCL10、ITGAV)、巨噬細(xì)胞(CD68、CD163、CXCL9、FCGR3A)和其他髓系細(xì)胞(LY6D、S100A7、GPX2、FABP5)具有更相似的轉(zhuǎn)錄譜。
接下來，分析免疫亞型在組織切片上的分布模式，并觀察到它們?cè)诨|(zhì)區(qū)域和腫瘤區(qū)域內(nèi)的顯著聚集。這表明免疫細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞和成纖維細(xì)胞之間存在相互作用。細(xì)胞表面的各種配體-受體相互作用在細(xì)胞間的通訊和相互作用中起著至關(guān)重要的作用。利用配體受體分析算法CellPhoneDB，對(duì)四種類型的細(xì)胞(上皮細(xì)胞、免疫細(xì)胞、CAF1細(xì)胞和CAF2細(xì)胞)進(jìn)行了配體-受體相互作用分析。分析共鑒定出739對(duì)顯著相互作用的配體-受體對(duì)(means > 1, P value < 0.001)。并對(duì)顯著的配受體的空間分布進(jìn)行展示。
數(shù)據(jù)分析顯示了OSF源性O(shè)SCC中免疫細(xì)胞分布和浸潤(rùn)的空間特征，并證實(shí)了在ISC-pEMT-CAF1惡性進(jìn)展過程中上皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和免疫細(xì)胞之間的細(xì)胞間相互作用。在OSF來源的OSCC中發(fā)現(xiàn)了TLSs，并驗(yàn)證了TLSs在預(yù)測(cè)預(yù)后方面的潛在價(jià)值。
SM圖譜揭示OSF衍生的OSCC的代謝重編程（AFADESI-MSI platform）
空間代謝物注釋
根據(jù)每個(gè)樣本的組織病理學(xué)注釋，選擇了每個(gè)區(qū)域內(nèi)10個(gè)差異最顯著的m/z信息，證實(shí)了組織區(qū)域間顯著的代謝差異。惡性上皮區(qū)氨基酸代謝活躍，多種氨基酸代謝途徑匯聚于多胺代謝，主要涉及精氨酸和脯氨酸。此外，OSF和基質(zhì)區(qū)在半乳糖代謝、脂質(zhì)代謝等途徑中富含多種代謝物，and ABC transporters。
Warburg效應(yīng)是腫瘤細(xì)胞獲取能量的主要形式之一，它涉及腫瘤微環(huán)境中細(xì)胞間對(duì)碳水化合物的代謝競(jìng)爭(zhēng)。OSF源性O(shè)SCC中，惡性上皮區(qū)葡萄糖含量(m/z 215.0317)明顯低于OSF和間質(zhì)區(qū)。然而，葡萄糖的代謝產(chǎn)物，如氧化葡萄糖酸或半乳糖醛酸(m/z 195.0511)，以及檸檬酸循環(huán)的中間代謝物，如蘋果酸(m/z 133.0143)，在惡性上皮區(qū)域顯著積累。這與腫瘤細(xì)胞大量消耗葡萄糖和快速代謝的特點(diǎn)是一致的。此外，這些代謝物也有助于腫瘤微環(huán)境的亞酸性。其他碳水化合物代謝中的差異代謝物，如半乳糖、山梨糖、果糖、甘露糖、塔格糖、肌醇和allose，具有相同的m/z比(m/z 215.0317)，并且無法通過AFADESI-MSI進(jìn)行區(qū)分，這是目前空間代謝組學(xué)研究中非靶向質(zhì)譜法的局限性。
脂質(zhì)代謝是腫瘤細(xì)胞滿足其高能量需求的另一個(gè)重要代謝途徑，包括脂肪酸代謝、膽固醇代謝和磷脂代謝。脂肪酸??-oxidation是腫瘤細(xì)胞中各種脂肪酸分解和能量供應(yīng)的關(guān)鍵反應(yīng)。在OSF衍生的OSCC中，觀察到惡性上皮區(qū)域中單不飽和脂肪酸棕櫚油酸(m/z 253.2174)和必需脂肪酸亞油酸(m/z 279.2230)水平較高，這表明OSF衍生的OSCC細(xì)胞能夠通過脂肪酸??-oxidation獲得能量，以滿足其惡性進(jìn)展過程中的高代謝需求。酰基輔酶a代謝物，以乙酰輔酶a為代表，是脂肪酸??-oxidation在線粒體中的重要產(chǎn)物，也參與多種代謝途徑，包括膽固醇的生物合成。分析發(fā)現(xiàn)，鱗狀細(xì)胞癌的典型代謝物硫酸膽固醇(m/z 465.3044)在OSF來源的OSCC的惡性上皮區(qū)有特異性的積累和分布，這可能與腫瘤細(xì)胞分化和抑制免疫細(xì)胞的浸潤(rùn)和活化有關(guān)。磷脂是細(xì)胞膜系統(tǒng)的重要組成部分，腫瘤細(xì)胞內(nèi)的磷脂代謝作為腫瘤治療的潛在靶點(diǎn)而備受關(guān)注。結(jié)果表明，磷脂酰乙醇胺(PE (28:1)， m/z 634.4442)在相鄰上皮和ISC區(qū)域具有較高的豐度，磷脂酰膽堿(PC (38:7)， m/z 804.5539)和磷脂酰絲氨酸(PS (38:4)， m/z 810.5292)在基質(zhì)和OSF區(qū)域顯著富集。這表明OSF衍生的OSCC在惡性進(jìn)展過程中經(jīng)歷了磷脂代謝重編程，以滿足有絲分裂期間細(xì)胞膜系統(tǒng)對(duì)磷脂生物合成的增加需求。
氨基酸代謝在代謝活性和蛋白質(zhì)生物合成中起雙重作用，與正常上皮細(xì)胞相比，腫瘤細(xì)胞對(duì)氨基酸的需求和消耗要高得多。在osf源性O(shè)SCC中，氨基酸代謝物如天冬氨酸(m/z 133.0303)、瓜氨酸(m/z 198.0850)、精氨酸(m/z 175.1189)、亞精胺(m/z 146.1652)和精胺(m/z 203.2230)在惡性上皮區(qū)明顯積累，表明osf源性O(shè)SCC具有活躍的多胺代謝和代謝重編程特征。
活躍的多胺代謝是osf衍生的OSCC的代謝標(biāo)志
多胺代謝是人體重要的含氮代謝途徑之一。多胺代謝異常不僅影響腫瘤細(xì)胞內(nèi)代謝通量的調(diào)節(jié)，還通過參與細(xì)胞內(nèi)表觀遺傳修飾，廣泛影響細(xì)胞存活和增殖等多種惡性生物過程。通過整合ST和SM數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)OSF源性O(shè)SCC的多胺代謝通量中，代謝產(chǎn)物腐胺、亞精胺和精胺及其相關(guān)酶鳥氨酸脫羧酶1 (ODC1)、亞精胺合酶(SRM)和精胺合酶(SMS)在腫瘤區(qū)域具有特異性分布。這表明異常的多胺代謝是osf來源的OSCC中一個(gè)突出的代謝表型，并可能在口腔上皮的惡性進(jìn)展中起驅(qū)動(dòng)作用。
最后，驗(yàn)證了23種多胺代謝酶(PM酶)的表達(dá)與OSCC預(yù)后的功能相關(guān)性。通過分析TCGA中OSCC患者的RNA-seq數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)多胺代謝酶的高表達(dá)與患者預(yù)后較差相關(guān)，這與之前關(guān)于多胺代謝促進(jìn)腫瘤發(fā)展的報(bào)道一致。總之，研究結(jié)果共同表明，活躍的多胺代謝是OSF來源的OSCC的一個(gè)重要代謝特征，其代謝重編程可能導(dǎo)致OSCC的不良預(yù)后事件。
結(jié)論
檳榔是最受歡迎的成癮性物質(zhì)之一，全世界約有6億人咀嚼各種形式的檳榔制品。咀嚼檳榔是OSF的一個(gè)眾所周知的危險(xiǎn)因素，臨床上表現(xiàn)為進(jìn)行性張嘴受限，嚴(yán)重影響生活質(zhì)量。在OSF的發(fā)展過程中，過度活化的成纖維細(xì)胞與免疫細(xì)胞、上皮細(xì)胞相互作用復(fù)雜，最終導(dǎo)致“炎-癌”惡性轉(zhuǎn)化，發(fā)生OSCC。然而，與其他癌前病變(如口腔白斑)不同，OSF引起的OSCC的各種亞型尚未明確，其惡性進(jìn)展過程中的關(guān)鍵分子事件仍不清楚。
通過ST分析，闡明了OSF源性O(shè)SCC中腫瘤細(xì)胞的分子亞群和異質(zhì)性。分析目標(biāo)是通過對(duì)這些細(xì)胞進(jìn)行偽時(shí)間分析來探索OSCC發(fā)展的過程和模式。癌癥基因組圖譜網(wǎng)絡(luò)先前基于傳統(tǒng)的bulk RNA-seq數(shù)據(jù)提出了HNSCC的分子亞群標(biāo)準(zhǔn)。它將HNSCC分為經(jīng)典亞型、非典型亞型、間充質(zhì)亞型和基礎(chǔ)亞型，它們?cè)谘趸瘧?yīng)激、細(xì)胞死亡和先天免疫反應(yīng)方面表現(xiàn)出明顯的差異。然而，由于bulk RNA-seq技術(shù)在解剖腫瘤微環(huán)境方面的局限性，它只能實(shí)現(xiàn)不同HNSCC患者活檢組織樣本的亞群分類。它不能在單細(xì)胞分辨率下揭示同一組織內(nèi)腫瘤細(xì)胞的異質(zhì)性或它們的進(jìn)化模式。此外，由于scRNA-seq數(shù)據(jù)缺乏空間信息，前人的研究沒有進(jìn)一步研究腫瘤細(xì)胞不同亞群CAF1和CAF2細(xì)胞的起源、進(jìn)化關(guān)系、生物學(xué)特性和空間相互作用?；谏鲜黾?xì)胞亞群標(biāo)準(zhǔn)，提出了一種新的OSF衍生的OSCC惡性轉(zhuǎn)化過程模型，稱為“ISC-pEMT-CAF樣表型”，該模型表明在腫瘤發(fā)生早期，腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出活躍的增殖和分化能力，并伴有應(yīng)激和缺氧特征。在向浸潤(rùn)性癌發(fā)展的過程中，HNSCC細(xì)胞在增殖、翻譯和免疫應(yīng)答方面開始表現(xiàn)出功能上的差異。有趣的是，晚期OSF來源的OSCC表現(xiàn)出顯著的細(xì)胞外基質(zhì)重塑能力，其特征是EMT相關(guān)基因表達(dá)升高，膠原沉積增加，類似成纖維細(xì)胞樣功能。這表明OSF衍生的OSCC可能通過發(fā)揮腫瘤表型可塑性誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞獲得成纖維細(xì)胞樣功能。
成纖維細(xì)胞是腫瘤微環(huán)境的核心組成部分，其與腫瘤細(xì)胞和免疫細(xì)胞的相互作用可影響腫瘤增殖、侵襲和免疫逃避等多種惡性表型。pEMT細(xì)胞表現(xiàn)出上皮和間充質(zhì)標(biāo)志物的活躍表達(dá)，位于腫瘤和鄰近基質(zhì)的前沿，通常被認(rèn)為是腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移的“先驅(qū)者”。在osf衍生的OSCC中，我們發(fā)現(xiàn)CAF1代表了一組經(jīng)歷了完全EMT并獲得了類似于CAF1表型的細(xì)胞。它們主要分布在腫瘤和基質(zhì)區(qū)之間的邊緣，具有更活躍的細(xì)胞外基質(zhì)重塑能力。同時(shí)，CAF2代表由腫瘤細(xì)胞募集誘導(dǎo)的肌成纖維細(xì)胞樣細(xì)胞。它們主要位于基質(zhì)和OSF區(qū)域，并表現(xiàn)出免疫活性，如補(bǔ)體激活和先天免疫反應(yīng)。它們的功能更符合炎性癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞，尤其是apcas的特征。pEMT、CAF1和CAF2細(xì)胞通過表達(dá)各種tf如FOSL1、TCF4和SPI1，經(jīng)歷了從上皮角化到細(xì)胞外基質(zhì)重塑和免疫應(yīng)答調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)變。腫瘤細(xì)胞與CAF1細(xì)胞之間的相互作用涉及COL17A1/a11b1復(fù)合物等配體-受體對(duì)，它們共同促進(jìn)pEMT腫瘤細(xì)胞向CAF1樣細(xì)胞的轉(zhuǎn)化。此外，CAF1細(xì)胞通過COL1A1/a1b1等配體受體對(duì)與多種免疫細(xì)胞相互作用，導(dǎo)致免疫細(xì)胞的粘附和浸潤(rùn)限制，從而協(xié)助osf源性O(shè)SCC的免疫逃逸。然而，盡管在腫瘤細(xì)胞、CAF1和CAF2細(xì)胞中存在顯著表達(dá)的配體受體對(duì)(如GRN/SORT1、PLA2G2A/a5b1復(fù)合體)，但CAF1和CAF2細(xì)胞之間缺乏空間接近性。相反，免疫細(xì)胞和CAF2細(xì)胞具有空間距離和表達(dá)配體-受體對(duì)的可行性。我們推測(cè)，CAF2細(xì)胞更可能通過C5AR1/RPS19、C3/C3AR1和C3/aMb2復(fù)合物等配體受體對(duì)與基質(zhì)區(qū)免疫細(xì)胞相互作用，從而協(xié)同構(gòu)建osf源性O(shè)SCC獨(dú)特的免疫微環(huán)境特征。
代謝重編程是腫瘤惡性發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。在OSF衍生的OSCC惡性進(jìn)展的背景下，觀察到與脂質(zhì)代謝(PLA2G2E, APOE)，氨基酸代謝(ODC1)和葡萄糖代謝(LDHA)相關(guān)的關(guān)鍵酶分子的特定表達(dá)模式。為了深入研究osf源性O(shè)SCC微環(huán)境中的代謝重編程特征及其與腫瘤惡性進(jìn)展的相關(guān)性，我們首次利用AFADESI-MSI技術(shù)獲得了空間代謝組學(xué)圖譜。我們的研究結(jié)果顯示，與癌旁基質(zhì)和OSF組織相比，腫瘤區(qū)域的葡萄糖含量顯著降低，葡萄糖代謝物表現(xiàn)出顯著的聚集。這證實(shí)了osf衍生的OSCC廣泛利用和消耗葡萄糖。CAF中葡萄糖含量的升高作為腫瘤生長(zhǎng)的“土壤”，提示CAF和腫瘤細(xì)胞可能共同調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境中的葡萄糖代謝，從而促進(jìn)腫瘤的發(fā)展。脂質(zhì)代謝是腫瘤細(xì)胞獲取能量的另一重要途徑。在osf衍生的OSCC中，我們的觀察表明，腫瘤細(xì)胞傾向于通過脂肪酸??-oxidation途徑獲取能量，這與其他腫瘤的研究結(jié)果一致。
氨基酸代謝是腫瘤微環(huán)境中重要的氮代謝途徑，腫瘤經(jīng)常進(jìn)行氨基酸代謝重編程以滿足增加的氮代謝需求。自列文虎克于1678年首次發(fā)現(xiàn)精胺以來，多胺代謝一直被認(rèn)為是細(xì)胞內(nèi)氮代謝的重要組成部分。細(xì)胞內(nèi)多胺池水平的升高在腫瘤細(xì)胞的惡性增殖和生長(zhǎng)中起重要作用。細(xì)胞內(nèi)多胺的合成始于鳥氨酸，一種不參與蛋白質(zhì)形成的氨基酸。在osf衍生的OSCC中，我們發(fā)現(xiàn)參與多胺合成的尿素循環(huán)被顯著抑制，腫瘤微環(huán)境更多依賴谷氨酰胺-天冬氨酸途徑補(bǔ)充鳥氨酸。先前的研究也報(bào)道了在各種上皮源性腫瘤中抑制鳥氨酸合成所需的尿素循環(huán)。由于其獨(dú)特的多陽離子結(jié)構(gòu)，多胺可以通過靜電結(jié)合、誘導(dǎo)翻譯后假設(shè)修飾、激活特定信號(hào)通路等多種機(jī)制發(fā)揮表觀遺傳調(diào)控功能。越來越多的證據(jù)表明，多胺還可以調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境中免疫細(xì)胞的命運(yùn)。在osf來源的OSCC中，我們觀察到多胺水平與免疫細(xì)胞浸潤(rùn)呈負(fù)相關(guān)，為多胺在免疫抑制微環(huán)境中的重要作用提供了空間證據(jù)。盡管目前有許多成熟和安全的多胺合成酶抑制劑(如ODC抑制劑DFMO)，甚至多胺阻斷治療的I期臨床試驗(yàn)(NCT03536728)正在進(jìn)行中(如AMXT 1501+DFMO)，但應(yīng)該承認(rèn)，免疫微環(huán)境的復(fù)雜性仍然是多胺代謝阻斷方法有效性的主要限制因素。近年來，越來越多的研究關(guān)注通過阻斷多胺代謝來實(shí)現(xiàn)“冷”腫瘤的代謝重編程，從而有效增強(qiáng)腫瘤微環(huán)境中的免疫應(yīng)答?？紤]到口腔微生物群的代謝調(diào)節(jié)作用，有必要進(jìn)一步研究微生物群介導(dǎo)的多胺代謝在上皮源性腫瘤發(fā)生和免疫逃避中的具體機(jī)制。
此外，在OSF衍生的OSCC腫瘤微環(huán)境中，部分配體-受體對(duì)不僅在誘導(dǎo)各種類型的細(xì)胞相互作用中發(fā)揮通訊功能，而且在協(xié)同激活多種代謝過程中發(fā)揮作用。例如，CD74可能通過與上皮細(xì)胞上的受體MIF分子結(jié)合，可能通過激活下游葡萄糖分解代謝，從而影響腫瘤組織區(qū)域內(nèi)的葡萄糖代謝水平。腫瘤細(xì)胞表面的GRN通過與免疫細(xì)胞(Treg細(xì)胞)表面的TNFRSF1B受體相互作用，激活Treg細(xì)胞內(nèi)的糖酵解過程，導(dǎo)致免疫細(xì)胞浸潤(rùn)的間質(zhì)區(qū)葡萄糖消耗增加，乳酸積累升高。免疫細(xì)胞膜分子CMKLR1與CAF2細(xì)胞表面受體RARRES2相互作用后，激活CAF2細(xì)胞的脂質(zhì)代謝，導(dǎo)致成纖維細(xì)胞聚集體的間充質(zhì)區(qū)和OSF區(qū)積累大量脂質(zhì)相關(guān)代謝物
