J Med Virol：揭示HPV感染在人类头颈鳞状细胞癌微环境中所扮演的关键角色

头颈鳞状细胞癌（HNSCC，head and neck squamous cell carcinoma）是一类影响口腔、鼻腔和咽喉粘膜的癌症，其发生通常与烟草暴露、酗酒和病毒感染有关，目前关于人类乳头瘤状病毒（HPV）感染状态和HNSCC分子特征之间的关联，研究人员并不清楚。

近日，一篇发表在国际杂志Journal of Medical Virology上题为“Deciphering head and neck cancer microenvironment: Single‐cell and spatial transcriptomics reveals human papillomavirus‐associated differences”的研究报告中，来自釜山国立大学等机构的科学家们在一项开创性的研究中分析了在HPV感染状态下HNSCC复杂肿瘤微环境中的细胞多样性和分子属性。

研究者Kim表示，近些年来HNSCC的发病率大幅上升，但关于HPV感染在HNSCC发病过程中扮演的关键角色及其与HNSCC之间关联背后的具体分子机制，科学家们知之甚少。

这项研究中，研究人员利用HPV阴性和HPV阳性患者的样本进行单细胞RNA分析（一种基因测序技术）和空间转录组学分析（ST，spatial transcriptomics，一种先进的分子分析技术），同时还对原发性肿瘤和淋巴结转移性肿瘤（LNMTs）样本进行了相关分析，深入研究的结果或能为揭示HPV感染和HNSCC发生之间的复杂关联提供显著的图像——在HPV阳性的HNSCC情况下，免疫细胞就能积极参与肿瘤的发生，HNSCC的分子特征会受到HPV感染状态的明显影响，而并不是肿瘤的实际位置。

图片来源：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jmv.29386

RNA测序分析和ST分析结果表明，丙酮酸激酶肌（PKM）基因在HPV阴性组织的淋巴结转移性肿瘤的癌症干细胞样群体中发挥着重要的作用，在HPV阴性的HNSCC细胞系中，PKM基因的表达往往是一致的，而且这也揭示了其在球状体结构形成能力中的重要角色，这一点已通过对PKM2基因的遗传敲除来研究，有意思的是，对HPV阳性患者进行ST分析期间，研究人员还证实了诸如此类异位淋巴样结构的存在。

于是研究人员想进一步研究，并重点研究关键的血管发生（新血管的形成通路）过程，他们对HPV阴性患者进行单细胞RNA和ST分析，结果发现，Ephrin-A (EPHA2)或许主要参与到了血管发生和细胞迁移通路中。Kim说道，我们关于PKM和EPHA2分子通路的研究发现或许能作为抑制HNSCC癌细胞生长和扩散的治疗性靶点。此外，肿瘤微环境也会受到HPV感染状态的影响，因此研究人员或有望开发出抵御HNSCC的精准医学手段。

综上，本文研究增强了科学家们对于人类头颈鳞状细胞癌（HNSCC）微环境的理解，其或有望帮助指导HNSCC疗法的开发，尤其是在抑制癌细胞生长和迁移方面；因此，HPV感染或许会被视为制定疗法策略的一种标准，从而就能促进科学家们开发针对不同患者的精准个体化治疗策略。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Hansong Lee, Sohee Park, Ju Hyun Yun, et al. Deciphering head and neck cancer microenvironment: Single‐cell and spatial transcriptomics reveals human papillomavirus‐associated differences, Journal of Medical Virology (2024). DOI:10.1002/jmv.29386