泛腫瘤異質性血管細胞整合及鑒定指南編制說明

PAGE1《泛腫瘤異質性血管細胞整合及鑒定指南》團體標準草案編制說明一、工作簡況（任務來源、起草單位、標準主要起草人員）內皮細胞（endothelialcells，ECs）在血管和淋巴管的內表面形成一層單層內皮。不僅在血管和組織之間的氣體和代謝物交換中起著重要作用，ECs還在健康和病理條件下調節(jié)血流動態(tài)、凝血、血管生成和炎癥。根據(jù)其在血管系統(tǒng)中的解剖位置，靜止組織中的ECs可分為動脈內皮細胞（arterialendothelialcells，ArtECs）、靜脈內皮細胞（venousendothelialcells，VenECs）、毛細血管內皮細胞（capillaryendothelialcells，CapECs）和淋巴內皮細胞（lymphaticendothelialcells，LECs）。此外，周細胞（pericytes，PCs）和平滑肌細胞（smoothmusclecells，SMCs）也是血管系統(tǒng)中不可或缺的組成部分。無論癌癥發(fā)生在哪個器官，腫瘤內皮細胞都是腫瘤微環(huán)境的關鍵組成部分，促進腫瘤進展和轉移。由于血管生成是癌癥的標志之一，抗血管生成療法（anti-angiogenictherapies，AATs）被廣泛應用于多種癌癥。通過抑制血管生成和ECs的存活，AATs在臨床前動物模型中顯著降低了腫瘤血管密度。AATs在癌癥患者中顯示出臨床和生存益處，這歸因于復雜的生理和病理機制，包括逆轉非腫瘤器官中由血管內皮生長因子（VEGF）引起的全身綜合征。然而，AATs的應用受到療效不足和抗藥性的限制，這在不同腫瘤和患者之間存在差異，表明ECs表型在腫瘤間和腫瘤內存在變異。長期以來，人們認識到ECs是異質的，并具有特化的表型，在不同的血管床和器官中執(zhí)行獨特的功能，這可能是AATs局限性的原因之一。單細胞轉錄組測序技術在識別內皮細胞異質性和鑒定特化表型方面具有重要作用。這項技術能夠以單細胞分辨率揭示內皮細胞的多樣性和功能特性，幫助我們更好地理解內皮細胞在腫瘤微環(huán)境中的作用，并識別出具有特定功能的內皮細胞亞群。通過整合單細胞轉錄組測序數(shù)據(jù)，我們可以更精準地設計抗血管生成療法，提高其在不同腫瘤類型和患者中的療效。因此，我們制定了《泛腫瘤異質性血管細胞整合及鑒定指南》，為臨床和科研工作者提供標準化的參考依據(jù)。該指南基于國內外相關文獻，并征求了相關領域專家和學者的意見，旨在規(guī)范和指導內皮細胞的研究與應用，促進抗血管生成療法的發(fā)展。后續(xù)將根據(jù)相關領域的研究進展適時修訂，以適應臨床應用的需要。本文件起草單位：本文件由重慶大學附屬三峽醫(yī)院提出。本文件由中國食品藥品企業(yè)質量安全促進會歸口。本文件起草單位：中國食品藥品企業(yè)質量安全促進會、重慶大學附屬三峽醫(yī)院。本文件主要起草人：印明柱、李鑫、潘旭、葉卓淼、張明輝。本文件參與起草人：。本文件專家指導組：毛振賓。二、標準制定的目的與意義1.目的隨著腫瘤研究的不斷深入，腫瘤內皮細胞（ECs）、平滑肌細胞（SMCs）和周細胞（PCs）等血管相關細胞在腫瘤發(fā)展中的關鍵作用逐漸凸顯。近年來，單細胞組學技術的迅猛發(fā)展為解析腫瘤血管細胞的異質性提供了強有力的支撐。借助單細胞RNA測序（scRNA-seq）等前沿技術，我們能夠在單細胞層面全面揭示不同類型血管細胞的基因表達特征。這些技術不僅揭示了血管細胞在腫瘤微環(huán)境中的多樣性，還進一步發(fā)現(xiàn)了它們在不同腫瘤類型中的獨特功能和潛在的治療靶點。然而，由于腫瘤類型的多樣性、這些細胞在不同腫瘤中的異質性，以及scRNA-seq數(shù)據(jù)的復雜性，目前的研究尚缺乏統(tǒng)一的標準和框架來指導。因此，本指南的制定顯得尤為重要。通過整合現(xiàn)有的研究成果，本指南旨在制定一套統(tǒng)一的腫瘤相關血管細胞整合和鑒定方法，以提高研究的準確性、一致性和可重復性。同時，該指南也將為未來的相關研究提供標準化的參考和指導，有望推動腫瘤血管細胞研究的深入發(fā)展，為腫瘤治療開辟新的道路。2.意義（1）提高研究質量：本指南的出臺旨在促進腫瘤血管細胞研究的標準化和規(guī)范化，從而大幅減少因研究方法和數(shù)據(jù)分析差異而帶來的結果不一致性。通過確立統(tǒng)一的整合和鑒定方法，我們能夠確保研究結果的準確性和可靠性，為腫瘤治療提供更為精準有效的靶點和策略，進而提升整體研究質量。（2）推動精準醫(yī)療發(fā)展：隨著對腫瘤血管細胞異質性的深入洞察，未來的腫瘤治療將更加注重針對特定細胞類型的精準治療。本指南的制定將為這一領域的發(fā)展提供堅實支撐，助力實現(xiàn)針對不同腫瘤類型和患者個體差異的精準治療，從而提高治療效果，減少不必要的副作用，為患者帶來更為有效的治療體驗。（3）促進跨學科融合與創(chuàng)新：腫瘤血管細胞的研究不僅涵蓋了腫瘤學、細胞生物學，還涉及生物信息學等多個學科。本指南的制定將極大地推動這些學科的交叉融合與協(xié)作，促進相關領域的整體進步。通過共享數(shù)據(jù)、方法和資源，我們可以實現(xiàn)跨學科的合作研究，共同攻克腫瘤治療中的種種難題，推動科學的邊界不斷擴展。（4）增強國際影響力與地位：本指南的制定將顯著提升我國在腫瘤血管細胞研究領域的國際影響力。通過與國際同行分享我們的研究成果和經(jīng)驗，我們可以加強國際交流與合作，共同推動全球腫瘤治療的發(fā)展。這不僅將提高我國在國際腫瘤研究領域的地位，也將為全人類的健康事業(yè)作出積極貢獻。綜上所述，“泛腫瘤異質性血管細胞整合及鑒定指南”的制定具有深遠的意義，它不僅將提高腫瘤血管細胞研究的質量，推動精準醫(yī)療的發(fā)展，還將促進學科的交叉融合，并顯著提升我國在國際腫瘤研究領域的地位和影響力。三、標準的簡要編制過程根據(jù)中國食品藥品企業(yè)質量安全促進會對標準起草制訂的要求，起草單位受中國食品藥品企業(yè)質量安全促進會委托，對國內外腫瘤血管細胞研究現(xiàn)狀進行了調研，組織相關專家對研制本標準的意義、必要性、迫切性及預期社會效益進行了詳細論證；對腫瘤血管細胞研究、單細胞轉錄組測序等相關國內外文獻情況進行廣泛查詢和收集，確定了研究內容、研究方法和技術路線。在擬訂標準編制工作計劃后，標準起草小組認真研究并細化工作方案，明確分工及進度，廣泛進行調研，查閱、收集腫瘤血管細胞相關文獻資料，進一步了解研究現(xiàn)狀和當前技術手段；通過在PubMed、GoogleScholar等學術網(wǎng)站上對國內外腫瘤血管細胞的研究現(xiàn)狀進行調研，并在GEO、SRA等平臺中收集與下載單細胞轉錄組測序數(shù)據(jù)，系統(tǒng)整合團隊自測的單細胞轉錄組數(shù)據(jù)，最終以泛腫瘤單細胞轉錄組數(shù)據(jù)為背景，經(jīng)過多次試驗和優(yōu)化，確定了最適合的分析方法，以確保數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。通過對收集材料的總結和數(shù)據(jù)的分析統(tǒng)計，起草小組提出了標準的框架內容，并初步擬定了標準內容。隨后，結合實際研究數(shù)據(jù)，起草小組和相關領域專家共同探討與商議《泛腫瘤異質性血管細胞整合及鑒定指南》，在匯總反饋意見并處理后，最終完成了標準的送審稿。四、標準編制原則和主要內容1.標準編制原則在標準的制定過程中嚴格遵循國家有關方針、政策、法規(guī)和規(guī)章，標準的編寫規(guī)則及表述根據(jù)《中華人民共和國標準化法》和GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準的結構和編寫規(guī)則》要求進行編寫。在標準制定過程中力求做到：技術內容的敘述正確無誤；文字表達準確、簡明、易懂；標準的構成嚴謹合理；內容編排、層次劃分等符合邏輯與規(guī)定。2.標準編制的主要內容本標準基本結構如下所示：2.1范圍本文件給出了基于單細胞轉錄組測序數(shù)據(jù)整合與識別不同功能血管相關細胞的標準化數(shù)據(jù)處理方法，包括單細胞數(shù)據(jù)整合，污染因素去除，批次矯正以及細胞亞型鑒定方法等。本文件適用于腫瘤微環(huán)境、血管生成及內皮細胞研究的科學家和研究人員使用。本文件適合各級醫(yī)院腫瘤科、病理科等相關科室臨床醫(yī)師以及從事臨床教學、科研等工作者使用。2.2術語和定義2.2.1單細胞轉錄組測序single-cellRNAsequencing;scRNA-seq2.2.2內皮細胞endothelialcells；ECs2.2.3血管內皮細胞vascularendothelialcells；VECs2.2.4動脈內皮細胞arterialendothelialcells；ArtECs2.2.5靜脈內皮細胞venousendothelialcells；VenECs2.2.6毛細血管內皮細胞capillaryendothelialcells；CapECs2.2.7淋巴管內皮細胞lymphaticendothelialcells；LECs2.2.8壁細胞muralcell；MCs2.2.9周細胞pericytes；PCs2.2.10平滑肌細胞smoothmusclecells；SMCs2.2.11血管生成angiogenesis2.3泛腫瘤單細胞轉錄組數(shù)據(jù)收集與整理本標準通過整合多個公開數(shù)據(jù)庫，收集了不同類型腫瘤的單細胞轉錄組數(shù)據(jù)，進行統(tǒng)一預處理和標準化分析，以確保數(shù)據(jù)的一致性和可靠性。2.3.1原始數(shù)據(jù)處理2.3.2質量控制與數(shù)據(jù)過濾2.3.3主要細胞亞群注釋與血管細胞提取2.4血管細胞整合與主要細胞群體鑒定通過對收集的單細胞轉錄組數(shù)據(jù)進行整合和分析，提取并鑒定出血管細胞群體。利用聚類分析和標志基因表達情況，進一步識別和分類主要血管細胞群體，以便深入研究其在腫瘤中的作用。2.4.1細胞和基因篩選2.4.2基因表達矩陣標準化2.4.3批次效應消除2.4.4血管相關細胞的主要群落注釋3.4.5整合效果量化2.5血管細胞鑒定魯棒性分析為確保血管細胞鑒定結果的可靠性和魯棒性，采用多種分析方法和不同的數(shù)據(jù)集進行交叉驗證。通過比較不同算法和參數(shù)設置下的鑒定結果，評估其一致性和穩(wěn)定性，確認血管細胞群體的準確鑒定。2.5.1數(shù)據(jù)整合方法選擇2.5.2批次矯正性能比較2.5.3LISI分析2.5.4血管細胞獨立聚類現(xiàn)象分析2.6小結及展望相信本指南相關內容將促進抗血管生成療法的優(yōu)化和創(chuàng)新，提高其在不同腫瘤類型和患者中的療效，最終為癌癥治療帶來新的突破。五、與我國有關法律、法規(guī)和其它標準的關系1.國內醫(yī)學倫理批準此標準相關的數(shù)據(jù)已在醫(yī)學研究登記備案信息系統(tǒng)中進行備案，此外，本研究遵循所有相關倫理規(guī)定，并獲得重慶大學三峽醫(yī)院倫理委員會的批準。2.國內標準、規(guī)范及相關文獻目前國內尚未發(fā)布泛腫瘤血管細胞整合及鑒定指南。2.規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。Tumorvasculatureatsingle-cellresolutionUnderstanding