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癌症源于广泛的遗传和表观遗传改变，这些改变重塑了染色质、转录调控以及恶性细胞状态。为系统描绘癌症内在调控程序，我们构建了一个泛癌单细胞转录组与表观基因组图谱，涵盖来自16种组织来源和20种癌症类型的60个人类细胞系，包括240,957个单核RNA测序谱和223,347个单核ATAC测序谱。整合分析揭示了广泛存在的泛癌细胞状态异质性、核心基因调控网络，以及一个超越组织来源的保守上皮-间质转化（EMT）轴。拷贝数变异分析进一步鉴定出转录因子扩增及其下游高激活是驱动癌症细胞状态重编程的关键因素。为进一步考察调控程序如何在同一癌症谱系内发生分化并促成临床结局差异，我们重点比较了皮肤黑色素瘤与肢端黑色素瘤；后者是一种罕见、非紫外线依赖性亚型，在现有泛癌图谱中代表性不足。该比较揭示了肢端黑色素瘤中普遍存在的炎症抑制程序，以及皮肤黑色素瘤中炎症性调控景观，其中JAK-STAT通路及其下游转录反应是二者差异的核心判别因素。进一步整合跨模型和患者队列的单细胞与bulk数据后，我们将体外肿瘤内在基因调控与体内微环境组成及免疫治疗应答联系起来。总之，通过将单细胞多组学谱系分析从常见癌症亚型扩展到罕见癌症亚型，该图谱为描绘塑造癌症细胞状态可塑性的泛癌及亚型特异性基因调控程序提供了重要资源。
泛癌细胞系的单细胞多模态图谱揭示内在细胞状态与环境特征背后的基因调控原理 | bioRxiv
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泛癌细胞系的单细胞多模态图谱揭示内在细胞状态与环境特征背后的基因调控原理
Zihan Xu， Aileen Ugurbil， Joshua Kwan， Chloe Schaefer， Abdulraouf Abdulraouf， Ziyu Lu， Erting Tang， Wei Zhou， Junyue Cao
doi： https://doi.org/10.64898/2026.05.31.729161
Zihan Xu 1 洛克菲勒大学； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。 本文依据 CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可协议提供。
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发布于 2026 年 6 月 3 日。
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Zihan Xu， Aileen Ugurbil， Joshua Kwan， Chloe Schaefer， Abdulraouf Abdulraouf， Ziyu Lu， Erting Tang， Wei Zhou， Junyue Cao
bioRxiv 2026.05.31.729161； doi： https://doi.org/10.64898/2026.05.31.729161
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泛癌细胞系的单细胞多模态图谱揭示内在细胞状态与环境特征背后的基因调控原理
Zihan Xu， Aileen Ugurbil， Joshua Kwan， Chloe Schaefer， Abdulraouf Abdulraouf， Ziyu Lu， Erting Tang， Wei Zhou， Junyue Cao
bioRxiv 2026.05.31.729161； doi： https://doi.org/10.64898/2026.05.31.729161
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.31.729161v1?rss=1
🏷️ 单细胞多组学 泛癌图谱 基因调控网络 细胞状态异质性 上皮-间质转化 JAK-STAT通路