《Frontiers in Cell and Developmental Biology》：Single-cell and multi-omics analyses identify CAMP-associated neutrophil remodeling during radiochemotherapy in cervical cancer
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这篇研究聚焦宫颈癌（CC）及其对放化疗（RCT）的响应，通过整合多组学与单细胞RNA测序（scRNA-seq）分析，鉴定出抗菌肽CAMP是调控肿瘤相关中性粒细胞功能分化和肿瘤免疫微环境（TME）重塑的核心分子。研究揭示了CAMP在促进肿瘤炎症、增殖及调节细胞间通讯网络中的作用，并证实RCT可逆转其促癌效应，为提升CC治疗效果提供了新的生物标志物和治疗靶点。
宫颈癌是严重威胁女性健康的常见恶性肿瘤，而放化疗（RCT）是局部晚期宫颈癌的标准疗法。然而，患者对治疗的反应存在显著差异，这提示肿瘤内在特性及其所处的肿瘤微环境（TME）深刻影响着治疗结局。本研究旨在深入探索宫颈癌发生发展、TME动态变化及RCT响应的关键调控机制。
整合差异分析与生存模型，识别宫颈癌RCT治疗中的预后基因
研究整合了TCGA、GTEx和GEO数据库的转录组数据。通过差异表达分析和批次效应校正，在宫颈癌与正常组织比较中鉴定出1882个差异表达基因（DEGs），在RCT治疗前后比较中鉴定出818个DEGs。两者取交集得到107个共同基因。进一步通过单变量、多变量Cox回归及Kaplan-Meier生存分析，从中筛选出三个与预后显著相关的关键基因：CAMP、CCDC116和GLB1L3。其中，抗菌肽CAMP在宫颈癌组织中表达显著上调，而在RCT治疗后则被显著抑制，因此被确定为后续研究的核心靶点。
单细胞RNA测序分析揭示宫颈癌及RCT治疗相关的细胞组成特征
为了在单细胞分辨率下解析CAMP的表达动态及核心响应细胞，研究者对宫颈癌与正常组织、以及RCT治疗前后的样本进行了单细胞RNA测序（scRNA-seq）分析。质控后，共获得超过9万个高质量细胞，注释为上皮细胞、内皮细胞、成纤维细胞、中性粒细胞等10种主要细胞类型。分析发现，在宫颈癌与正常组织的比较中，CAMP在T细胞、中性粒细胞、巨噬细胞等多种免疫和基质细胞中表达存在显著差异，其中在中性粒细胞中的变化最为显著。同样，在RCT治疗前后的比较中，CAMP的表达变化也最突出地体现在中性粒细胞上。这些结果表明，中性粒细胞是宫颈癌进程和RCT治疗中的核心细胞响应者。
CAMP相关中性粒细胞在宫颈癌及RCT响应中的差异功能富集分析
为了阐明CAMP的关键调控作用，研究者从肿瘤组织和RCT治疗后样本中分别提取了中性粒细胞，并根据CAMP的平均表达水平将其分为高表达组和低表达组进行差异分析和功能富集。在宫颈癌来源的中性粒细胞中，CAMP高表达相关基因显著富集于细胞质翻译、对生物刺激的细胞应答、p53介导的DNA损伤内在凋亡信号通路调控等生物学过程。而在RCT治疗后的中性粒细胞中，CAMP高表达相关基因则主要富集于先天免疫应答的激活、II型干扰素反应、对脂多糖的应答等过程，细胞组分上则与分泌颗粒腔、胞质囊泡腔等相关。这表明CAMP的表达水平不仅定义了宫颈癌中肿瘤相关中性粒细胞的功能状态，也标志着RCT诱导的免疫学重塑过程。
伪时序分析追踪中性粒细胞分化轨迹中CAMP的动态表达
通过伪时序分析探索CAMP在中性粒细胞分化状态中的潜在调控作用。在宫颈癌与正常组的分析中，中性粒细胞从正常状态逐渐分化为肿瘤相关的终末状态，CAMP的表达水平与伪时序呈显著正相关，特别是在分化后期显著升高，提示CAMP在肿瘤相关中性粒细胞的晚期激活和功能重塑中扮演关键角色。在RCT治疗组的分析中，中性粒细胞从治疗前状态向治疗后状态转变，CAMP的表达在分化后期逐渐下降并趋近于零。这表明CAMP的表达动态与中性粒细胞的分化进程紧密相关，支持其作为肿瘤进展驱动因子和治疗反应生物标志物的潜在生物学意义。
CAMP高表达中性粒细胞重塑宫颈癌放化疗期间的细胞间通讯网络
通过细胞间通讯分析系统刻画了CAMP高表达中性粒细胞的特征。在宫颈癌组织中，CAMP高表达中性粒细胞与成纤维细胞的通讯权重最强。与正常组相比，癌组织中中性粒细胞高表达组向上皮细胞发出的外向信号显著减少，而上皮细胞向中性粒细胞高表达组的内向信号则显著增强，表明存在癌症相关的通讯方向性重编程。关键配体如CTSG、LAMC2等上调，而ANGPTL2、CCL14等下调。在RCT治疗前后，中性粒细胞高表达组与成纤维细胞的强相互作用模式在治疗压力下保持稳定。治疗后，中性粒细胞高表达组与上皮细胞之间的整体互作减少。在配体-受体对层面，治疗后C3、COL1A1、COL1A2等信号增强，而ANGPTL2、CCL5等信号减弱。特别值得注意的是，COL1A1/COL1A2–CD44和ANXA1–FPR1/FPR2这两个配体-受体轴在治疗前后发生了显著变化。
体外实验初步验证CAMP是宫颈癌放化疗的关键响应分子
体外功能验证使用正常宫颈上皮细胞（Ect1/E6E7）和宫颈癌细胞（HeLa）。定量PCR显示，CAMP在HeLa细胞中表达显著高于正常细胞，而RCT处理能以剂量依赖的方式显著抑制HeLa细胞中CAMP的转录，提示CAMP可能是宫颈癌RCT治疗的关键分子靶点。对细胞通讯分析中发现的差异关键配体进行验证，发现CXCL6、CXCL2、CXCL1、IL-1β、LAMB3、COL14A1等配体在CAMP过表达的HeLa细胞中上调，在CAMP敲低后下调，且RCT处理抑制了这些配体的表达。在中性粒细胞与HeLa细胞共培养体系中验证了关键的配体-受体轴：RCT显著增强了COL1A1/COL1A2–CD44信号，同时显著抑制了ANXA1–FPR1/FPR2信号，且在CAMP敲低时效果更明显。
CAMP过表达和敲低对宫颈癌细胞增殖和炎症反应的功能影响
功能实验表明，CAMP过表达显著促进HeLa细胞增殖，而敲低CAMP则抑制增殖；RCT处理抑制了CAMP过表达和敲低组的细胞增殖。此外，CAMP过表达显著提升了炎症细胞因子TNF-α、IL-6、IL-8的mRNA和蛋白水平，并激活了NF-κB炎症通路。重要的是，RCT处理逆转了CAMP诱导的炎症表型。在中性粒细胞-HeLa共培养体系中，中性粒细胞抑制了由CAMP过表达增强的增殖能力，RCT处理后这种抑制作用更强。
综上所述，本研究通过整合多组学与单细胞分析，并结合体外实验验证，系统阐明了抗菌肽CAMP在宫颈癌进展和RCT治疗响应中的核心作用。CAMP通过驱动肿瘤相关中性粒细胞的功能重塑，促进促炎微环境形成和肿瘤细胞恶性增殖，而RCT能够逆转这些效应，并重塑以COL1A1/COL1A2–CD44和ANXA1–FPR1/FPR2轴为代表的关键细胞间通讯网络。CAMP因此成为一个有潜力的预后生物标志物和提升宫颈癌放化疗疗效的干预靶点。
