文献学习061--[sc]纵向单细胞分析揭示stress促进转移性卵巢癌的耐药性

1. Obtaining scRNA-seq data from HGSOC patient samples before and after chemotherapy

Fig 1a：作者对11例卵巢癌患者治疗前后的卵巢组织进行了单细胞测序。(HGSOC: high-grade serous ovarian cancer; NACT: neoadjuvant chemotherapy)
Fig 1b：一共得到51,786个细胞，分别展示了细胞类型，患者和分组。

2. PRIMUS identifies phenotypic groups from heterogenous scRNA-seq datasets

作者使用了一种名叫PRIMUS的整合方法，整合了不同患者的样本，鉴定出了12个cluster。其中有3个(C3, C9, 和 C10)是患者特异的，9个是不同患者都有的。随后作者使用每个群的差异基因构建了共表达网络，鉴定出10个signature。d图中作者对这10个signature做了功能富集。

3. Chemotherapy affects the prevalence of proliferative and stress-associated cancer cell populations

作者比较了5个治疗前后都有细胞的cluster的比例变化，发现c5 (proliferative DNA repair signature) 和c7 (stress-associated signature) 在治疗前后有显著变化。c5治疗后下调，c7治疗后比例上调。c5的下降提示化疗杀死了增殖的细胞/使细胞周期暂时停滞。因此作者主要关注了c7。随后作者使用bulk RNA测序数据，计算了Stress评分，发现治疗后也是出现显著上调的。

4. Validation of the stress signature with RNA-ISH

随后作者使用RNA-ISH对10个stress signature gene进行了染色（正文放了三个代表），验证了前面的结果。

5. Stress-associated state is subclonally enriched during chemotherapy

the preexisting stress-associated state offers a selective advantage to cancer cells during chemotherapy, explained by more inert proliferation when compared to stress-low subclones.

6. Stress-associated transcriptional profile predicts poor prognosis in HGSOC

stress signature和更差的预后相关

7. Inflammatory stroma correlates with stress-associated cancer cells

stress-associated肿瘤细胞高表达促炎因子如IL-6和TNF，因此可能通过旁分泌影响周围的细胞。
Fig 6a, b：作者首先对细胞进行了注释，得到了两种DCs，ILCs，巨噬细胞，肥大细胞，NK，pDC，浆细胞，T，内皮，基质细胞和三群cancer associated fibroblasts (CAFs)。
Fig 6c：三群CAFs的marker基因和功能。
Fig 6d：CAFs与基质细胞和内皮细胞对分化关系。
Fig 6e：三群CAFs，基质细胞和内皮细胞治疗前后的比例变化。CAF-2比例显著增加。
Fig 6f：stromal cell的CAF2评分与stress score呈正相关。
Fig 6g：Ligand-receptor analysis to probe for potential interactions revealed that, in particular, TNF and its downstream effector IL6 from stress-high cancer cells have a strong regulatory potential to induce the inflammatory phenotype of CAFs. This indicates that in NACT-treated ovarian cancer, TNF/IL6 drives the iCAF phenotype rather than IL1B, which has a leading role in promoting the iCAF phenotype in pancreatic cancer. [通过热图和点图组合展示压力相关癌细胞诱导 CAF 的炎症表型(CAF-2)的配体的活性(左)、表达情况(中)和调节靶基因的潜力(右)]
Fig 6h：In response, iCAFs produce a wide array of ligands with rich regulatory potential to activate stress-associated signature within cancer cells, including both IL6 and TNF to promote a paracrine feed-forward loop. Our results suggest iCAFs as the main cell type expressing IL6, CXCL12, and LIF in the tumor milieu, wherein these ligands promote immu- nosuppressive changes, such as macrophage polarization, toward the M2 phenotype.[通过热图和点图组合展示 CAF-2细胞中驱动压力相关癌细胞出现应激反应的配体的活性(左)、 表达情况(中)和调节靶基因的潜力(右)]

最后两张图作者利用NicheNet来探索压力相关的癌细胞与炎症性癌症相关的成纤维细胞（iCAF）之间的细胞间相互作用。首先统计了两组差异基因集：CAF2( iCAF )-vs-(CAF-1&CAF-3), 压力相关癌细胞-vs-其他癌细胞；然后选取两组差异基因集中前200个上调基因，作为感兴趣的基因集，分别对压力相关癌细胞以及CAF-2，执行 NicheNet 配体活性分析，获取排名靠前潜在的配体以及对应的配体-受体、配体-靶基因相互作用信息。
如图G所示，细胞通讯分析结果显示来自高应激癌细胞的TNF及其下游效应物IL6具有很强的调节潜力，可诱导 CAF 的炎症表型 。这表明在经过术前化疗的卵巢癌中，TNF/IL6驱动 iCAF 表型而不是IL1B（先前研究表明IL1B 在促进胰腺癌 iCAF 表型中起主导作用）。作为响应，iCAF 会产生大量具有丰富调节潜力的配体，以激活癌细胞内的应激相关信号，包括IL6和TNF，以促进旁分泌前馈循环（如图H所示）。