SPP1在肺腺癌免疫抑制信号通路中的作用：批量转录组分析与单细胞转录组分析

摘要

背景

分泌型磷酸蛋白1（SPP1）与多种肿瘤有关，并且已知其与免疫浸润和不良预后相关。然而，其在肺腺癌（LUAD）肿瘤微环境（TME）中作为免疫信号传导介质的功能作用仍不明确。本研究旨在探讨SPP1的预后价值及其与LUAD中细胞间通信模式的关联。

方法

我们整合了批量RNA-seq数据集（GSE7670、GSE43458、TCGA-LUAD）和单细胞RNA-seq数据（GSE123902），以识别差异表达基因和潜在的信号相关分子。利用蛋白质-蛋白质相互作用网络和CytoHubba分析筛选关键基因。通过Seurat和SingleR进行单细胞聚类和细胞类型注释。应用CellChat分析构建配体-受体信号网络，重点关注SPP1轴。通过CIBERSORT、ssGSEA和免疫检查点表达分析评估免疫浸润和免疫治疗相关特征。生存分析使用TCGA和GEPIA数据集进行。

结果

SPP1在LUAD肿瘤组织中显著过表达，主要由巨噬细胞和单核细胞分泌。CellChat分析表明，SPP1可能通过CD44和多种整合素受体参与与其他免疫细胞的细胞间通信，这代表了LUAD微环境中一个突出的信号传导模式。高水平的SPP1表达与调节性T细胞和髓系来源的抑制细胞（MDSCs）的浸润增加以及免疫抑制性检查点分子（包括CD276和PDCD1LG2）的表达升高相关。此外，SPP1表达升高与上皮-间充质转化、PI3K-AKT通路激活、肿瘤突变负担（TMB）增加以及显著较差的生存结果相关。

结论

我们的研究表明，SPP1可能作为LUAD的预后生物标志物和潜在的免疫信号相关分子。这些发现提供了转录组证据，支持SPP1与LUAD微环境中的免疫抑制重塑之间的潜在关联，尽管需要在更大的单细胞队列中进行进一步验证以确认这些细胞间通信模式。这些发现可能为未来研究LUAD免疫治疗中的巨噬细胞-淋巴细胞信号网络提供依据。