摘要代谢重编程是癌症的重要特征之一,其中氧化磷酸化(oxidative phosphorylation,OXPHOS)代谢作为细胞获取能量的主要生化过程,对肿瘤发生和发展有着重要影响.本研究旨在探究肺鳞状细胞癌(lung squamous cell carcinoma,LU SC)的代谢特征对肿瘤恶性特征的作用.通过分析基因表达谱数据库中LUSC、肺腺癌和正常肺组织的单细胞转录物组测序数据,发现OXPHOS信号通路以及ATP合成相关分子在LUSC组织中显著富集.基于OXPHOS信号强度评分,将LUSC分为OXPHOShigh和OXPHOSlow两组.生物信息学分析显示,126个转录因子在LUSC肿瘤组织和OX-PHOShigh组中均呈现高表达水平,其中肿瘤干细胞相关信号(例如SOX2、SOX9、POU2F1、CDX1、ARID3A、EZH2和KLF5等)在OXPHOShigh细胞亚群中的表达水平明显增强(P＜0.05).使用OX-PHO拮抗剂处理LUSC细胞后,H520和SKMES-1细胞的球体形成率这一重要的干性特征受到显著抑制(P＜0.05).对于LUSC单细胞转录物组细胞间通讯数据的分析表明,OXPHOShigh发出及接受的信号强于OXPHOSlow细胞亚群,且成纤维细胞对于OXPHOShigh-LUSC细胞之间存在明显的交互作用.将LUSC细胞系H520和SKMES-1与人肺成纤维样细胞系共培养,肿瘤细胞球体形成率显著提高(P＜0.05).同时,共培养的H520和SKMES-1细胞的ATP、NADH活性酶和活性氧(ROS)水平也显著升高(P＜0.05).研究结果证实,OXPHOS通路是参与LUSC代谢的关键信号,与肿瘤干性细胞特性以及成纤维细胞相互作用信号调节相关,有望为肿瘤治疗提供新的策略.