单细胞分析显示，NRG1/3–ERBB4信号通路影响Wilms肿瘤的代谢重编程和免疫逃逸机制

《Biology Direct》：Single-cell analysis reveals that NRG1/3–ERBB4 signaling affects metabolic reprogramming and immune escape in Wilms tumor

摘要

背景

Wilms肿瘤具有异质性的肿瘤微环境。本研究旨在表征这种肿瘤微环境，并识别预后相关基因，以改进治疗策略。

方法

我们整合了来自配对肿瘤组织和正常组织的单细胞RNA测序及转录组数据。生物信息学分析包括评估细胞异质性、细胞分化轨迹以及细胞间的相互作用。通过差异表达分析、Cox回归和机器学习方法识别预后相关基因。此外，还系统地研究了这些基因的功能特征、免疫细胞浸润模式和治疗靶点。利用药物数据库和基于图的深度学习框架预测了潜在的治疗化合物及其与蛋白质的相互作用。

结果

单细胞RNA测序发现了17个细胞簇，其中包括肿瘤特异性的上皮细胞和肾祖细胞。伪时间轨迹分析显示了细胞的分化过程，其中NRG1/3–ERBB4信号通路发挥了重要作用。转录组数据和单细胞数据的结合分析确定了405个关键基因。一个包含8个预后基因（PRLR、SLC16A7、SGIP1、PPARGC1A、CDHR5、GRB7、FKBP10和UGT2B7）的预后模型将患者分为高风险组和低风险组（p < 0.0001），该模型在1年、2年和3年生存率预测方面的曲线下面积值均大于0.6。高风险患者表现出调节性T细胞浸润增加以及免疫检查点基因（TNFRSF9和KIR3DL3）的表达升高。壳聚糖被证实是一种多靶点物质，能够与这8个预后基因相互作用。

结论

本研究明确了肿瘤的细胞结构，并识别出8个具有潜在临床价值的预后基因。