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Elastische Fibroblasten als neuer prognostischer Biomarker bei HPV+ Plattenepithelkarzinomen im Kopf-Hals-Bereich
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Veröffentlicht: | 17. August 2022 |
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Einleitung: HPV+ Plattenepithelkarzinome im Oropharynx sind eine separate, biologisch und prognostisch eigenständige Tumorentität im Kopf-Hals-Bereich. Anders als bei HPV-Plattenepithelkarzinomen fehlen hier prognostische und prädiktive Biomarker im klinischen Alltag. Ziel dieser Studie ist die Nutzung von Einzelzell-RNA-Sequenzierung zur Evaluation potenzieller Biomarker.
Methoden: Einzelzell-RNA-Sequenzierung von Blut und Tumorproben wurde mittels der 10x Genomics 3’ Platform (version 2) durchgeführt (n=18). Die Sequenzierungsdaten wurden mittels CellRanger und Scanpy aggregiert bzw. visualisiert. Eine GSVA (gene set variation analysis) wurde anhand der DEG (differentially expressed genes) durchgeführt. Zur Validierung erfolgte eine Färbung mittels MFAP4-Immunhistochemie sowie eine Dekonvolution (mathematische Entfaltung) dieses Zelltyps aus TCGA-Daten mittels CIBERSORTx.
Ergebnisse: 4,034 Fibroblasten (aus 134,606 Zellen insgesamt) wurden identifiziert und anhand der Genexpression in drei Gruppen – CAF/cancer associated fibroblasts, NAF/normal activated fibroblasts und elastische Fibroblasten – unterteilt. Letztere zeigten eine erhöhte Expression von Tropoelastin (ELN), Fibrillin-1 (FBLN1) und Microfibril Associated Protein 4 (MFAP4). Die CIBERSORTx-Analyse bestätigte, dass elastische Fibroblasten in 199/500 TCGA Patientendatensätzen nachweisbar sind. Eine MFAP4 Expression ließ sich mittels IHC (n=6) auf spindeligen Zellen des Tumorstromas, jedoch nicht auf Tumorzellen oder gesunden Epithelzellen nachweisen. In der GSVA zeigte die genetische Signatur von elastischen Fibroblasten ein schlechteres Überleben bei HPV+ Oropharynxkarzinomen, jedoch nicht bei HPV-Tumoren.
Diskussion: Elastische Fibroblasten sind ein relevanter, bisher wenig erforschter Subtyp von Fibroblasten im Kopf-Hals-Tumormikromilieu und lassen sich transkriptomisch und immunhistochemisch nachweisen. Sie sind ein vielversprechender potentieller Biomarker für ein schlechteres Gesamtüberleben bei HPV+ Oropharynxkarzinomen.