随着第二代测序技术和第三代测序技术的高速发展,生物研究领域发生着重大变革。为了改善传统RNA测序令细胞特异性信息在群体表征中丢失的缺点,研究人员提出了单细胞测序技术,该技术能够揭示单个细胞的基因表达状态并表现出细胞间的异质性。单细胞测序技术迅速发展,近两年在各个领域得到了广泛应用。三阴性乳腺癌（triple negative breast cancer,TNBC）因为其激素受体和HER2蛋白表达为阴性,对激素药物和靶向药均不敏感,在临床治疗中只能采用化疗的方法。但治疗预后较差,且生存率低。应用单细胞测序技术从细胞水平和基因水平研究三阴性乳腺癌,对预防、诊断和治疗三阴性乳腺癌具有重要意义。本文基于单细胞测序数据,选取了GSE161529中三阴性乳腺癌患者乳腺组织样本三份,健康人乳腺组织样本三份进行研究。在质量控制和预处理后,健康组得到了14271个细胞和18669个基因的表达矩阵,癌变组得到5551个细胞和16877个基因的表达矩阵。利用PCA将细胞特征降维后应用KNN将两组细胞分别聚类,最终健康组聚为9类,癌症组聚为8类。结合人工注释和自动注释的方法对聚类后的细胞进行注释,最终健康组注释为上皮细胞、内皮细胞、组织干细胞、巨噬细胞、T细胞和B细胞,癌症组注释为T细胞、上皮细胞、B细胞、成纤维细胞、单核细胞和共同髓系祖细胞。将结果通过t-SNE法将数据降至二维进行可视化。注释结果表明,癌变后上皮细胞减少,组织干细胞分化为成纤维细胞用于修复受损的乳腺组织。T细胞和B细胞增多用以产生抗体对抗TNBC,单核细胞分化成巨噬细胞,恶性细胞吸引巨噬细胞并为癌细胞扩散提供条件。基于单细胞测序的结果,分析在健康组和癌症组中T细胞、B细胞和上皮细胞富集的差异基因,最终找到11个基因集在健康组和癌症组差异较大,分别是G2/M检查点基因集、上皮细胞顶端表面过度表达的蛋白质的基因集、编码E2F转录因子细胞周期相关靶点的基因集、Hedgehog信号通路、Myogenesis通路、紫外线辐射的反应上调基因集、移植排斥期间上调基因集、血管生成过程上调基因集、α-干扰素蛋白的反应上调基因集、干扰素γ的反应上调基因集和Wnt/β信号通路。利用TCGA数据对上述基因集做了生存分析,最终发现血管生成过程、编码在上皮细胞顶端表面过度表达的蛋白质的基因集、干扰素γ蛋白反应的表达量对于病人的生存时间有显著影响。基于单细胞测序数据分析的分簇结果,在癌症组的细胞簇中通过筛选最终得到558个差异基因。对筛选出的差异基因进行进行GO功能富集分析和KEGG功能富集分析,最终发现ECM受体相互作用通路是富集的GO功能,且在KEGG富集分析中也有大部分差异基因参与该生物过程。ECM成分表达的改变导致不受控制的基质重塑,从而影响其调节癌细胞重要功能的能力。