L'analyse du séquençage du transcriptome à cellule unique révèle l'hétérogénéité intra-tumorale dans le carcinome épidermoïde de l'œsophage

Résumé Le carcinome épidermoïde de l'œsophage (ESCC) est une tumeur maligne prévalente du système digestif qui constitue une menace significative pour la vie et la santé humaines. Il est crucial d'étudier en profondeur les mécanismes de la carcinogenèse œsophagienne et d'identifier les événements moléculaires clés potentiels dans sa carcinogenèse. Le séquençage du transcriptome à cellule unique est une technologie émergente qui a gagné en importance ces dernières années pour l'étude des mécanismes moléculaires, ce qui pourrait aider à explorer en profondeur les mécanismes sous-jacents du microenvironnement tumoral de l'ESCC. Le jeu de données à cellule unique a été obtenu à partir de GSE160269 dans la base de données Gene Expression Omnibus, comprenant 60 échantillons tumoraux et quatre échantillons paracancreux. Les données à cellule unique ont subi une analyse de regroupement par réduction dimensionnelle pour identifier des clusters et annoter des profils d'expression. Une analyse de sous-cluster a été effectuée pour chaque taxon cellulaire. Une analyse de la variation du nombre de copies des sous-populations de cellules tumorales a été réalisée pour identifier principalement les cellules malignes au sein d'elles. Une analyse chronologique proposée a été effectuée pour obtenir le processus de différenciation cellulaire. De plus, la communication cellulaire, l'analyse des facteurs de transcription et l'analyse des voies tumorales ont également été réalisées. Des modèles de risque pertinents et des gènes clés ont été établis par régression COX univariée et analyse LASSO. Les gènes clés obtenus du criblage ont été soumis à des silençages appropriés et des essais cellulaires, y compris CCK-8, 5-ethynyl-2′-désoxyuridine, formation de colonies, et western blot. L'analyse à cellule unique a révélé que les échantillons normaux contenaient un grand nombre de fibroblastes, de cellules T et de cellules B, avec moins d'autres types cellulaires, tandis que les échantillons tumoraux présentaient une distribution relativement équilibrée des types cellulaires. L'analyse de la sous-classification des cellules immunitaires, des fibroblastes, des cellules endothéliales et des cellules épithéliales a révélé leurs caractéristiques spatiales spécifiques. Le modèle de risque pronostique que nous avons construit a réussi à obtenir une stratification pronostique précise pour les patients atteints d'ESCC. Le gène clé criblé, UPF3A, a été trouvé significativement associé au développement de l'ESCC par des essais cellulaires. Ce processus pourrait être lié à la phosphorylation de l'ERK et du P38. L'analyse du transcriptome à cellule unique a réussi à révéler la distribution des types cellulaires et des facteurs majoritairement exprimés chez les patients d'ESCC, ce qui pourrait faciliter de futures études approfondies sur les mécanismes thérapeutiques de l'ESCC.