大家好，欢迎来看今天的文献解读！今天我们要聊一聊Single cell atlas reveals multilayered metabolic heterogeneity across tumour types这篇文章，真的是一篇引人入胜的研究哦！你有没有想过，肿瘤细胞的代谢是如何影响癌症进展的呢？这篇文章通过构建单细胞代谢基因表达图谱，揭示了不同肿瘤类型之间复杂的代谢异质性，为精准治疗提供了新的思路和可能的靶点。更重要的是，这项研究得到了**国家重点研发计划（2021YFA1300601）和国家自然科学基金（82030081和81874235）**的资助，足见其学术价值。
这项研究的亮点在于，作者整合了296个肿瘤和正常样本的数据，探讨了六种常见癌症类型的单细胞代谢特征。他们首次通过计算方法识别了代谢元程序（MMPs），揭示了肿瘤内部的代谢异质性。这不仅加深了我们对肿瘤代谢的理解，还提出了个性化治疗的新方向。
数据来源
这篇文章的单细胞RNA测序数据来源于多个公开数据集，并结合了研究团队自己生成的数据，确保了研究的可靠性和广泛性。这些数据集包括来自Gene Expression Omnibus (GSE230729)的数据，所有相关数据和代码也都可以在GitHub上找到。
题目：Single cell atlas reveals multilayered metabolic heterogeneity across tumour types
杂志：eBioMedicine
代谢基因表达及其在肿瘤微环境中的作用
在肿瘤研究中，代谢基因的表达特征对于理解肿瘤生物学及其微环境的复杂性至关重要。图1展示了全癌种的代谢基因表达单细胞图谱，涵盖了来自六种常见癌症类型的296个样本。数据表明，764,432个细胞的代谢基因表达在不同细胞类型中存在显著差异，特别是恶性细胞和髓系细胞的代谢活性高于T细胞和B细胞。这为深入研究肿瘤代谢异质性打下了基础。
进一步分析肿瘤微环境中细胞的代谢特征，图2揭示了细胞类型特异的代谢基因表达。75%的代谢基因在至少一个数据集中表现出细胞类型特异性，尤其是恶性细胞的代谢基因表达量最高。这强调了不同细胞类型在肿瘤微环境中的代谢功能差异，为特定细胞的代谢特征研究提供了新的视角。
在代谢重编程模式的分析中，图3展现了恶性细胞与正常组织的代谢基因表达变化。研究发现，恶性细胞普遍上调与癌症相关的代谢基因，这一点在糖酵解和氧化磷酸化通路中尤为明显。尽管通常认为癌细胞偏向于糖酵解，但许多肿瘤中的恶性细胞仍保持较高的氧化磷酸化活性，显示出其代谢塑性。
恶性细胞的代谢元程序及其调控因子
图4展示了恶性细胞中的代谢元程序（MMPs），分析结果表明不同肿瘤中共享的MMPs存在复发模式，且某些癌种特有的MMPs可能成为临床治疗的新靶点。此外，图5探讨了影响这些MMPs的主调控因子，特别是FOSL1在多种癌症预后中的重要性，其对代谢重编程的影响揭示了代谢调控在肿瘤进展中的复杂作用。
非恶性细胞的代谢异质性及其临床意义
图6分析了非恶性细胞的代谢异质性，揭示了它们在肿瘤微环境中与免疫细胞之间的复杂互动。结果显示，T细胞的代谢状态与其功能密切相关，强调了肿瘤微环境中代谢资源竞争与合作的潜在影响。最后，图7通过基于细胞特定代谢特征的患者亚型分类，揭示了髓系和内皮细胞特定代谢特征与患者预后的重要关联，为个性化治疗策略的制定提供了新的视角。
通过以上分析，我们对肿瘤微环境中代谢基因表达的多样性及其在肿瘤进展中的重要性有了更深刻的理解，为未来的研究与临床应用提供了重要依据。
总结
这篇研究深入探讨了不同肿瘤类型中的代谢异质性，基于296个样本构建了单细胞代谢基因表达图谱。结果显示，恶性细胞和髓系细胞的代谢活性明显高于T细胞和B细胞，揭示了肿瘤微环境中细胞间的代谢差异。研究者首次识别了代谢元程序（MMPs），并发现某些MMPs可能成为新的临床治疗靶点。值得注意的是，代谢基因的表达与肿瘤进展密切相关，尤其是FOSL1在多种癌症预后中的重要性。此外，研究还强调了免疫细胞与肿瘤细胞之间复杂的代谢互动，为个性化治疗提供了新思路。这项工作为理解肿瘤代谢的多样性与复杂性奠定了基础。
