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眼睑基底细胞癌（Basal cell carcinoma， BCC）是影响眼附件最常见的恶性肿瘤，约占眼睑恶性肿瘤的85%~95%，它主要影响60岁以上的老年人。虽然BCC的死亡率相对较低，但其终生风险可达20%至30%。BCC的发病率在全球范围内呈上升趋势，其中亚洲地区的发病率上升尤为显著同时，在世界范围内出现发病年龄年轻化的趋势。这种转变不仅影响公共卫生，而且还造成了沉重的经济负担，因为相关的医疗费用很高，不容低估。

超过80%的基底细胞癌发生在头颈部，20%发生在眼睛周围。在眼周区域，常见的受累部位包括上、下眼睑以及内、外眦BCC是一种异质性的肿瘤，包括浅表性、结节性、溃疡性和浸润性。浸润性基底细胞癌（iBCC）是一种特别具有侵袭性的亚型，常导致皮肤溃疡并侵袭周围组织，如眼眶，角膜和泪器眼睑基底细胞癌的常见治疗方法包括手术和放疗，标准方法是控制病变切除后眼睑重建,虽然手术切除非常有效，但其标准化程度不如Mohs显微摄影手术，局部复发率可达20% ,浸润性病例的风险更高，更容易术后复发。根据欧洲BCC的共识指南，大约10%的病例被认为是“难以治疗”的，原因包括肿瘤体积大、位置困难（例如，靠近眼睛、鼻子、嘴唇或耳朵）、边界不明确、复发或患者特异性因素，如合共病或不愿接受手术在这种情况下，局部晚期眼睑BCC或转移性BCC患者可能需要替代疗法，包括刺猬通路抑制剂（如vismodegib或sonidegib）和免疫检查点抑制剂（如PD-1）。

然而，这些选择受到高成本和耐药性问题的限制对BCC的研究已发展到肿瘤微环境。研究表明，癌相关成纤维细胞（cancer-associated fibroblasts, CAFs）通过过表达成纤维细胞活化蛋白调控PTEN/PI3K/Akt通路，从而下调PTEN，抑制细胞凋亡，促进CAF增殖，从而支持肿瘤生长此外，CAFs激活WNT5A以维持炎症，而肿瘤释放热休克蛋白以适应和促进增殖这一现象使我们认识到CAFs在iBCC中的重要潜在作用。作为一种与肿瘤微环境密切相关的亚型，我们认为，探索CAFs和iBCC细胞之间的相互作用可以为驱动肿瘤进展和治疗耐药性的机制提供有价值的见解。

此外，先前的液相色谱/串联质谱（MS）研究确定了BCC样品中NAD、谷胱甘肽、多胺和氨基酸代谢变化的16种代谢物基于这些发现，我们推测iBCC的代谢变化对其病理改变有重要贡献。我们的主要目标是确定代谢生物标志物，有助于iBCC的早期诊断和治疗。此外，我们的目标是追踪iBCC从邻近皮肤到肿瘤侵袭区并最终到肿瘤核心的动态代谢变化。这种全面的方法将有助于阐明驱动iBCC侵略性生长和侵入行为的机制。为了实现这一目标，我们采用了质谱成像（MSI），它可以在保留空间信息的同时敏感地原位检测代谢物，从而可以详细分析iBCC样品之间和内部的代谢物差异和分布。通过将单细胞转录组学与空间代谢组学相结合，我们突出了肿瘤细胞与正常细胞之间的代谢差异，以及肿瘤侵袭区域的变化，提供了眼睑iBCC代谢微环境的详细描述。

方法：利用均匀流形逼近和投影技术对人基底细胞癌（BCC）单细胞转录组数据进行了聚类和可视化。用单细胞通量估计法分析代谢重编程。空间代谢组学数据采用Timstof Flex MALDI 2系统获取，区域选择采用Bruker软件。

患者信息

人基底细胞癌单细胞测序图谱的构建。(A)人基底细胞癌的scRNA-seq和MSI分析流程图。(B) UMAP图显示了整合样品中不同的细胞类型。(C)显示BCC和PTS细胞分布的UMAP。(D)点图显示肿瘤聚类的共同标记。(E)特征图显示了人类BCC中不同簇细胞类型特异性标记基因的表达谱。

人浸润性基底细胞癌细胞代谢通量分析。(A)热图显示TCA循环中代谢物的预测表达水平。(B)热图显示TCA循环模块的代谢通量。(C)热图显示葡萄糖-谷氨酰胺循环代谢产物的预测表达水平。(D)预测脂质代谢中代谢物表达水平的热图。(E)显示脂质代谢模块代谢通量的热图。

人眼睑浸润性基底细胞癌空间代谢景观的构建。(A)基底细胞癌肿瘤区、侵袭区、瘤周的H&E染色。(B)基底细胞癌样本的H&E染色，蓝色区域代表间质区，黑色区域代表肿瘤区。(C)样本像素聚类分析（k-means）；两个样本都被分成6个簇。(D) C1和C2样品的代谢物聚类比例。(E)基底细胞癌样品中代谢物的平均质谱，x轴为质荷比，y轴为峰强度信息。(F)柱状图显示了样品中检测到的前10种代谢物类型。

人眼睑浸润性基底细胞癌差异代谢物分析。(A)热图显示不同BCC样品中代谢物的上调。曲线下面积（area under the curve， AUC）为0.7，校正后P < 0.01的代谢物被认为是显著上调。Bcu显示了受试者工作特征（ROC）曲线中AUC值最高的四种代谢物。

(B)牛磺酸质谱图。(C)脱氧- gmp质谱图。(D)磷酸乙醇胺质谱图。(E)吡硫酮的质谱图。(F)热图显示不同BCC样品中代谢物的下调。当AUC <0.3且校正后P < 0.01时，认为代谢物显著下调。ROC曲线中AUC值最高的三种代谢物用Ghe表示。(G)共轭亚油酸的质谱图。(H) 2,3-二磷酸甘油酸的质谱图。(I) 1,1,1-三氟-2,4-戊二酮的质谱图。

人基底细胞癌侵袭区的代谢变化。(A)肿瘤区、肿瘤侵袭区、正常区H&E染色。(B)肿瘤与侵袭区之间KEGG通路的富集比例（P < 0.05）。(C)热图显示了hsa00061和hsa01040通路中富集的代谢物及其在肿瘤、侵袭性和正常区域中的表达水平。(D)油酸和花生四烯酸的质谱图；右下角的示意图为肿瘤、侵袭区和正常区的放大图。(E)条形图显示肿瘤和侵袭区代谢物的差异上调。当AUC为0.7或<0.3，校正后P < 0.01时，肿瘤区域与侵袭区代谢物的差异被认为是显著的上调/下调。(F) UDPGA代谢质谱图。(G)小提琴图显示了BCC样品中不同簇的udp -葡萄糖6-脱氢酶（UGDH）的分布。

结果：在iBCC微环境中鉴定出8种细胞类型，相关成纤维细胞的差异代谢通量分析显示，iBCC微环境中糖酵解、谷氨酰胺、血红素和谷胱甘肽通量增加。空间代谢组学显示高水平的牛磺酸、脱氧gmp、o -磷酸乙醇胺和吡硫酮。肿瘤和侵袭区脂肪酸通路均显著上调，侵袭区油酸和花生四烯酸显著升高。在肿瘤区域特异性上调udp -葡萄糖醛酸和高表达udp -葡萄糖6-脱氢酶（UGDH）表明UXS1是iBCC的潜在治疗靶点。

结论：本研究建立了iBCC的代谢微环境图谱，揭示了显著的代谢差异和脂质和溶酶体代谢的优势。侵袭区潜在的代谢标志物和特征物质为免疫治疗和BCC代谢机制的探索提供了新的思路。

原文来源：Huang Y;  He C;  Hu Q;Metabolic Atlas of Human Eyelid Infiltrative Basal Cell Carcinoma.Nvest Ophthalmol Vis Sci 2025 Jan 02;66(1):11

Tags： Nvest Ophthalmol Vis Sci：人眼睑浸润性基底细胞癌的代谢图谱