单细胞分析与空间转录组学技术揭示大脑顶叶室管膜瘤的异质性及缺氧驱动的组织结构

《Cancer Research》：Integrated Single-Nucleus and Spatial Transcriptomics Elucidate Heterogeneity and Hypoxia-Driven Organization of Supratentorial Ependymoma Available to Purchase

本研究利用单细胞（n=63）和空间转录组（n=30）分析，揭示了室管膜瘤（ST-EPN）的细胞异质性和空间特征，发现与细胞外基质重塑及ZFTA融合相关的两个新转录程序，提示其与不良预后相关，并揭示缺氧驱动空间组织及免疫浸润特征。

摘要

脑膜上层室管膜瘤（ST-EPN）是一种常常危及生命的脑肿瘤，其特征是显著的分子异质性。缺氧会加剧这种异质性，但这种关系的程度和本质仍不清楚。这给有效的治疗策略带来了挑战，需要更全面、更深入地了解其背后的生物学机制。在这项研究中，我们采用了单核（n = 63）和空间（n = 30）转录组学方法来描绘ST-EPN的细胞和空间特征。通过对这些肿瘤的转录组进行分析，我们发现了两个以前未被描述过的转录程序，这些程序与细胞外基质的重塑以及ZFTA融合蛋白的生成有关。这些程序与不良的预后相关，并且仅存在于ZFTA融合蛋白阳性的肿瘤中。通过开发一套能够识别混合转录组特征的空间评分算法，我们确定了缺氧可能是影响肿瘤空间组织的重要因素。结合程序间的重复空间关联，我们构建了一个描述肿瘤高级结构的模型。该模型中功能性和空间性定义的区域显示出不同的免疫细胞分布，其中缺氧区域的免疫细胞密度最高。这些结果为理解ST-EPN的分子异质性和空间组织提供了重要线索，有助于未来开发针对性的治疗方法。

意义：

对脑膜上层室管膜瘤的转录和空间异质性的研究为寻找针对不同微环境中肿瘤细胞的潜在治疗靶点提供了依据。

图形摘要