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Einleitung: KH-PEK haben zwei verschiedene Ätiologien – HPV-assoziierte und nicht-HPV-assoziierte Erkrankungen –, welche sich biologisch unterscheiden. Aktuelle Therapieansätze zielen darauf ab, die Behandlung auf die zugrunde liegende Pathogenese der Erkrankung abzustimmen. Hier untersuchen wir die transkriptomische Unterschiede von HPV+ und HPV- KH-PEK.

Methoden: Durchführung einer Einzelzell-RNA-Sequenzierung (scRNAseq) unter Verwendung der 10x Genomics 3'-Einzell-Plattform (V2) von Blut- und Tumorproben von therapienaiven HPV+ (n = 6) und HPV- (n = 12) Kopf- und Halspatienten. Die Daten werden mit der 10x-Pipeline integriert und mit Scanpy visualisiert. HPV16-kodierte Gene werden der menschlichen Genrom-Referenzdatei hinzugefügt und ihre Expression wird in den Transkriptomen der Epithelzellen quantifiziert und visualisiert.

Ergebnisse: 14.920 Zellen epithelialen Ursprungs wurden in der Cluster-Analyse identifiziert und in Subcluster eingeteilt. Es wurde eine heterogene Expression von HPV-Genen beobachtet: E1, E5 und E7 werden häufig, L1 und L2 selten exprimiert. Zellen mit erhöhter Expression unterschiedlicher viraler Proteine zeigen abweichende hochregulierte Signalwege. Die Geneset-Enrichment-Analyse zeigt ein unterschiedliches Expressionsmuster zwischen den Entitäten, wobei oxidative Phosphorylierung, TNFα-Signalübertragung und frühe und späte Östrogensignalwege in HPV+ Tumoren angereichert sind, während EMT, IFNγ- und IFNα-Reaktionen in HPV- Tumoren hochreguliert sind.

Diskussion: Transkriptomische Analysen zeigen eine heterogene Expression von HPV-Genen in Epithelzellen mit viraler Tumorgenese. Wir identifizieren differentiell exprimierte Zellprogramme in HPV+ gegenüber HPV- Tumoren, die von prognostischer oder therapeutischer Bedeutung sein könnten.

NB: Diese Daten wurden teilweise in [1] veröffentlicht.