多组学文献分享--高危神经母细胞瘤的纵向单细胞多组图谱揭示了化疗诱导的肿瘤微环境重建

作者，Evil Genius

今天我们分享文献，Xenium 5k的文章。

WES + scRNA + scATAC + Xenium + CODEX

还是那句话，基因组 + 单细胞是最经济的多组学方案。

知识积累

神经母细胞瘤是一种交感神经系统的癌症，主要起源于肾上腺和交感神经节。它是儿童最常见的颅外实体肿瘤，约占儿童癌症死亡人数的六分之一。

结果1、单细胞纵向分析揭示微环境变化

snRNA-seq (22 pairs) + snATAC-seq + WGS。

诊断时分别在11例、4例和1例患者中观察到MYCN扩增以及ALK和TP53突变。

神经母细胞瘤治疗导致肿瘤免疫微环境组成的大规模改变。

结果2、化疗改变肿瘤细胞状态组成

结合来自WGS数据的拷贝数变异（CNV）谱和来自snRNA-seq数据的推断CNV来鉴定肿瘤细胞。

通过重新整合和聚类来自所有样本的肿瘤细胞，发现六种不同的肿瘤细胞状态。

为了更好地理解这些细胞状态，将所有推断的肿瘤细胞投射到正常肾上腺髓质发育的单细胞转录组图谱上。与之前的研究一致，肿瘤细胞大多发育成神经细胞和晚期成神经细胞，表明发育停滞状态。

神经母细胞瘤肿瘤细胞表现出多种不同的转录组学状态，这些转录组学状态再现了发育过程并可预测临床结果。

结果3、协同表观遗传调节控制肿瘤细胞状态

snATAC数据分析

使用chromVAR检测了每种状态下差异可及的转录因子motif。

广泛的转录因子协同驱动状态特异性基因表达和增强子驱动机制，支持高风险肿瘤亚型。

结果4、治疗后促肿瘤发生巨噬细胞富集

巨噬细胞是神经母细胞瘤微环境中最大的免疫组分，治疗后显著扩增。TAM已被证明有助于高风险神经母细胞瘤的肿瘤增殖和治疗抵抗。

增殖状态（MKI 67和TOP 2A）、促炎状态（IL 18）、两种促血管生成状态（CCL 4和VCAN）、免疫抑制状态（C1QC和SPP 1）、具有最高吞噬作用基因表达的组织驻留状态（F13 A1）、脂质相关状态（HS 3ST 2）和表达THY 1的未定义状态。

不同的巨噬细胞亚群共存，并与遗传和临床特征相关。纵向上，具有免疫抑制、血管生成或代谢潜力的促肿瘤发生状态扩大，而促炎性细胞群伴随减少。

结果5、巨噬细胞与肿瘤细胞状态的差异性相互作用

使用CytoTalk进行细胞-细胞相互作用分析来探索这些巨噬细胞亚型如何与肿瘤细胞相互作用。

使用38抗体组对来自单细胞转录组图谱中的两个诊断-治疗后对的全载玻片福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）样本进行（CODEX）空间蛋白质组学联合检测。

巨噬细胞诱导的ErbB信号传导作为驱动肾上腺素能肿瘤细胞的潜在促肿瘤发生机制。

结果6、小鼠模型重现肿瘤-巨噬细胞相互作用

为了进一步研究体内巨噬细胞和成神经细胞之间预测的相互作用，我们利用Xenium空间转录组学研究了来自经充分验证的免疫活性TH-MYCN小鼠模型的肿瘤。

结果7、巨噬细胞分泌的HB-EGF促进肿瘤存活

巨噬细胞相互作用诱导发生在标准治疗期间的类似肿瘤状态转变，并暗示巨噬细胞驱动的ErbB信号转导调节各种肿瘤细胞过程。

最后来看看方法

单细胞基础分析

单细胞亚群整合分析

细胞通讯

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