食管交界处腺癌（简称贲门腺癌,ACGEJ）是发生在胃及食管交界处的恶性肿瘤。在过去的五十年中,贲门腺癌的发病率在世界范围内显著上升,且相较于西方国家,东亚地区的日本、韩国和中国是贲门腺癌的高发区。基因组的改变和转录组的异常是影响肿瘤发生机制及预后的重要因素。不断更新的新一代测序技术为研究人员提供了分析和挖掘各类型肿瘤样本多组学数据的工具,但在对贲门腺癌的基因组和转录组研究上还有一定的空白,缺乏对贲门腺癌肿瘤细胞及肿瘤微环境中基质细胞的特征及功能的描述。因此,运用多种方法系统地探究贲门腺癌的基因组改变和转录组异常,是阐明贲门腺癌肿瘤发生机制及预后改善相关分子机制的关键。我们首先采用多细胞测序技术,对124例贲门腺癌患者的肿瘤样本及配对的正常样本进行了全基因组测序和多细胞转录组测序,并将该中国人群的贲门腺癌队列数据与TCGA数据库中的105例贲门腺癌样本进行比较分析。我们从患者的临床相关特征、肿瘤突变负荷、全基因组显著突变及拷贝数改变的驱动基因和基因信号通路等多个维度和水平上进行基因组分析研究,结果表明中国人群贲门腺癌患者和TCGA患者具有大体上相似的基因组改变,但在CDKN2A和KRAS等显著突变基因、拷贝数变异驱动基因CCNE1和BCL2L1以及MARK通路、同源重组通路和染色质组蛋白修饰相关等通路的激活频率上有显著差异。尽管全基因组测序已经在多细胞层面鉴定出了贲门腺癌的分子特征,但是二代测序得到的肿瘤基因组变异本身还不足以充分阐明贲门腺癌发生发展的生物学机制。因此,我们又对39例贲门腺癌患者的肿瘤组织以及2例癌旁正常组织进行单细胞转录组测序,在单细胞层面探究贲门腺癌的肿瘤细胞以及肿瘤微环境特征。我们共获得了85,160个单细胞的转录组数据,包括23,715个CD45-细胞和56,865个CD45+细胞。分析结果说明,贲门腺癌的恶性上皮细胞共有9种关键的共表达模式（program）,其中Growth program与Digestion program这两种共表达模式可能与贲门胃正常上皮细胞的特征及功能相关。此外,我们还对肿瘤微环境中的T细胞、B细胞和成纤维细胞进行了进一步分型,得到了7种CD8+T细胞亚型、6种CD4+T细胞亚型、6种B细胞亚型和3大类成纤维细胞,并用耗竭性特征分数和Treg特征分数对T细胞进行了表征。最后,我们探究了贲门腺癌上皮细胞的IFI44表达水平与上皮共表达模式及微环境细胞的关联。结果显示,预后更佳的IFI44高表达的患者不仅具有更加活化的Growth program与Digestion program,并且具有显著更低的CD8+T细胞Exhaustion score和CD4+T细胞Treg score。此外正常黏膜成纤维细胞（NMF）也在该组患者中富集,提示了上皮细胞IFI44高表达患者中存在相对积极的、活化的免疫微环境。综上所述,本研究进一步补充了贲门腺癌多细胞测序分析的空白,通过单细胞转录组测序首次描述并加深了我们对贲门腺癌肿瘤微环境的认识,并对贲门腺癌患者的预后生物标志物研究和临床治疗提供了宝贵的数据支撑和理论基础。