Genes

使用说明

这不是完整的 gene encyclopedia，而是一份面向论文阅读的索引：记录一个 gene 通常代表什么、在具体论文中如何使用，以及哪些推断不能只靠单个 marker 完成。

Gene expression、protein expression、cell identity 与 biological function 是不同证据层级。看到一个 marker 时，应同时检查表达它的 cell type、配套 gene program、measurement modality 与 disease context。

定义

Gene 是能够产生 functional RNA 或 protein product 的遗传信息单元。本页使用 approved gene symbols 作为索引，但实际阅读时还要区分 gene、transcript、protein、surface marker 与 pathway activity。

索引

PTPRC / CD45

PTPRC 编码 CD45，一种广泛表达于 leukocytes 的 receptor-type protein tyrosine phosphatase。单细胞研究常把它作为 pan-leukocyte marker：CD45 positivity 支持 immune identity，但不能区分 T cells、B cells、NK cells 或 myeloid cells。

Patel et al. 2014 在 GBM single-cell profiling 前去除 CD45+ cells，以富集 tumour-cell compartment。不过 CD45 depletion 不能证明剩余 cells 都是 malignant；仍需结合 inferred CNV、tumour programs 或 genotype。

IDH1

IDH1 编码 metabolic enzyme，但在 glioma 文献中首先是 molecular classification marker。Pathogenic IDH1 mutation（最常见为 R132H）用于区分 IDH-mutant glioma 与 IDH-wildtype glioblastoma，这两类疾病在 biology、prognosis 与 epigenetic state 上不同。

Patel et al. 2014 的五个 primary GBMs 均为 IDH1/2-wildtype，说明研究对象没有混入 IDH-mutant gliomas。IDH1 不是通用 tumour marker，必须放在具体疾病分类中解释。

IDH2

IDH2 是 IDH1 的 mitochondrial paralog。IDH2 mutation 在 glioma 中较少见，但与 IDH1 一起构成 IDH1/2 mutation status。论文写“IDH-wildtype”时通常意味着两者均已考虑；不应脱离 IDH1 状态单独解释 IDH2。

GZMB

GZMB 编码 granzyme B，是 CD8+ T cells 与 NK cells 用于杀伤 target cells 的 cytotoxic serine protease。Tumour immunology 中常与 PRF1、NKG7、GNLY 等共同指向 cytotoxic effector program。

Zhang et al. 2026 观察到 tumour core 中的 CD8+ T cells 更偏向 GZMB expression。单个 GZMB-high signal 仍不足以证明有效 tumour killing，还应结合 exhaustion、antigen presentation 与 spatial context。

GZMK

GZMK 编码 granzyme K，常出现在不同于强 GZMB-high terminal cytotoxic state 的 CD8+ T-cell states，可与 memory-like、transitional 或 inflammatory programs 相关。Zhang et al. 2026 中，tumour periphery 的 CD8+ T cells 更偏向表达 GZMK。

GZMK 不能简单理解为“较弱的 GZMB”；其含义取决于 tissue、activation state 与完整 gene program。

BRAF

BRAF 编码 MAPK pathway 中的 RAF-family kinase。BRAF V600 等 activating mutations 可驱动 melanoma，并形成 RAF/MEK targeted therapy 的背景。BRAF-wildtype 不等于 MAPK pathway 不活跃，NRAS mutation、NF1 loss 或 RAF fusion 也可激活该通路。

Tirosh et al. 2016 的 17 个有 genotype 的 melanomas 中有 4 个 BRAF-mutant cases。Bulk genotype 与 cell state 是不同层级：同一 BRAF-mutant tumour 内仍可同时存在 MITF-high 与 AXL-high malignant cells。

NRAS

NRAS 编码 RAF/MEK/ERK 上游的小 GTPase。Activating NRAS mutation 是常见 melanoma driver；Tirosh et al. 2016 的 17 个 genotyped melanomas 中有 5 个 NRAS-mutant cases。

NRAS 是 driver-genotype label，不是完整 transcriptional phenotype。MITF/AXL state、cell-cycle status 与 TME composition 仍可在同一 genotype 内变化。

NF1

NF1 编码 neurofibromin，是 RAS signaling 的 negative regulator。NF1 loss 可增强 RAS/MAPK activity，在 melanoma 中常用于解释部分 BRAF/NRAS-wildtype tumours 的 pathway activation。

NF1 属于 tumour-suppressor context，不是 cell-type marker；应结合完整 genotype、pathway activity 与 malignant-cell state 解读。

RAF1 / RAF

RAF1（CRAF）是 MAPK pathway 中的 RAF-family kinase。文献里的“RAF”有时泛指 kinase family 或 RAF inhibitor，而非 RAF1 这个特定 gene；“RAF fusion”也可能涉及不同 family members。

Tirosh et al. 2016 讨论 RAF/MEK inhibition 后 AXL-high resistant states 的富集。遇到 RAF 时，应先确认作者指 BRAF、RAF1/CRAF、ARAF、fusion 还是 drug class。

MITF

MITF 是 melanocyte lineage-associated transcription factor。MITF-high melanoma cells 通常保留 melanocytic differentiation program，并常与 AXL-high invasive 或 drug-resistant states 对照。

Tirosh et al. 2016 显示同一 tumour 可同时含 MITF-high 与 AXL-high malignant cells。MITF 不只是 marker gene，应结合 lineage program、proliferation 与 treatment context 解读。

AXL

AXL 编码 receptor tyrosine kinase。在 melanoma 中，AXL-high 常指 reduced melanocytic differentiation、invasion-related program 与 MAPK-inhibitor resistance 相关的 state。

Tirosh et al. 2016 发现 AXL-high subpopulations 可在治疗前已经存在，并在 RAF/MEK inhibition 后富集。这支持 selection of pre-existing states，但单个 AXL marker 仍不能替代完整 transcriptional 与 functional evidence。

MKI67 / Ki-67

MKI67 编码核蛋白 Ki-67，是常用 proliferation marker。Immunostaining 中 Ki-67 positivity 估计 proliferative fraction；scRNA-seq 中更稳妥的做法是结合完整 G1/S 与 G2/M signatures。

Ki-67 标记 proliferation，而不是 malignancy。Immune 与 stromal cells 同样可能增殖，因此应先确定 cell identity。

KDM5B / JARID1B

KDM5B（JARID1B）编码 histone demethylase，在 melanoma 文献中常与 slow-cycling、noncycling 或 drug-tolerant states 相关。Tirosh et al. 2016 中，KDM5B 与 noncycling malignant cells 相关，并在 immunofluorescence 中与 Ki-67 呈互斥趋势。

KDM5B-high 不能单独证明稳定的 cancer stem cell 或 resistant clone；需要 broader state program 与 functional validation。

CD14

CD14 是 innate immune recognition 的 co-receptor，常用于识别 classical monocytes 与 monocyte/macrophage-like cells。实际 annotation 通常结合 LYZ、FCN1、S100A8/A9、CD68、CD163、HLA genes 与 FCGR3A。

Cheng et al. 2021 使用 CD14 与 CD16 区分 pan-cancer tumour-infiltrating monocyte subsets。Tumours 中常存在 monocyte-to-macrophage continuum，因此 CD14 不是固定 cell state 的专属 marker。

FCGR3A / CD16

FCGR3A 编码 CD16a，可见于 non-classical monocytes、NK cells 与部分 macrophage states。在 monocyte annotation 中，它帮助区分 CD14-high classical 与 FCGR3A-high non-classical states；在 NK-cell context 中则与 antibody-dependent cellular cytotoxicity 相关。

CD16 不是单一 cell-type marker，需结合 CD14、LYZ、NKG7、GNLY 与 cluster context。

TNF

TNF 编码多种 immune cells 可产生的 inflammatory cytokine，参与 endothelial activation、immune recruitment 以及 context-dependent death/survival signaling。它是 functional gene，不是 lineage marker。

Cheng et al. 2021 用 TNF+ mast cells 作为偏 anti-tumour tendency 的 proxy，但 TNF expression 本身不能证明 anti-tumour function，仍需结合 DC/T-cell activity、spatial context 与 clinical association。

VEGFA

VEGFA 是促进 angiogenesis 与 vascular permeability 的关键因子，可由 tumour、stromal 与 immune cells 表达。Cheng et al. 2021 把 VEGFA+ mast cells 作为 pro-angiogenic tendency 的 proxy。

VEGFA positivity 不能单独证明某类 cells 正在功能性驱动 angiogenesis；应结合 broader angiogenic program、vessel proximity 与 functional validation。

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相关术语

• marker gene
• gene-expression program
• cell annotation
• copy number variation
• pathway activity

阅读提示

不要用单个 gene 完成 cell annotation、malignancy inference 或 functional claim。较可靠的证据链通常是：多个 markers 构成的 program，加上适当的 negative markers、genotype/CNV、protein 或 spatial evidence，以及独立验证。