Acta Neuropathologica：胶质母细胞瘤细胞状态的空间富集
2020-07-21 MedSci原创 MedSci原创
胶质母细胞瘤（GBM）是侵袭性脑肿瘤，由于遗传和表观遗传异质性以及胶质瘤干细胞的存在而无法治愈[。
作者确定细胞状态是否可能对应于肿瘤内的地形位置。 从研究中提取了细胞状态和增殖的基因表达谱，并将该数据应用于IvyGAP GBM数据库。研究发现这些新定义的细胞状态确实在GBM中的特定解剖位置丰富了。
IvyGAP项目在GBM中分析了五个解剖区域：前缘（LE），是肿瘤的最外层边界，具有极为罕见的神经胶质瘤细胞；浸润性肿瘤（IT），LE和核心之间的中间区域，包含10-20％的肿瘤细胞；细胞肿瘤（CT）核心，几乎没有非肿瘤细胞；坏死周围的伪苍白细胞（PAN），神经胶质瘤细胞在坏死区域周围聚集；和微血管增生（MVP）。作者使用ANOVA分析比较了五个解剖位置确定的“细胞状态”基因的表达。重要的是，一组八个常用基因（ACTB，B2M，GAPDH，GUSB，PPIA，RPLP0，TBP）没有显示出与任何特征的显着关联。此外，MVP（由血管组成的肿瘤的一种非恶性特征）中的细胞状态标记表达对G1 / S和G2 / M增殖特征强阳性，但与这四个恶性特征呈中性或负相关。相反，恶性细胞状态特征基因都预测一个或多个解剖区域。
LE和IT共同构成了肿瘤与正常大脑之间的主要侵入性界面或边界。 IT丰富了神经（NPC）和少突胶质祖细胞（OPC）以及星形细胞分化（AC）的特征。相比之下，该特征的增生特征是中性的或非常弱的，表明这些肿瘤区域包含较少的循环细胞。最后，考虑到IT和LE区域的细胞减少，我们不能排除非肿瘤微环境元素对上述特征相关性的潜在贡献。PAN是主要的解剖学特征，包含缺氧依赖性的MES2信号，而G1 / S和G2 / M信号为阴性则表明坏死周围的增殖较慢。相比之下，GBM核心中的CT强烈增强了增殖信号，代表了迅速分裂的神经胶质瘤。此外，此功能显示出很强的MES1和MES2负签名，突出了MES基因签名对肿瘤缺氧区域的特异性。
结果：使用ANOVA来确定哪个特征基因最能预测细胞状态和解剖位置。通过设置五个解剖特征之间的十个可能比较中的八个的阈值，对于确定高度可预测的基因很重要。该分析确定TAGLN3，APOD GFAP和ANXA1分别是NPC，OPC，AC和MES状态的最佳预测指标。测试这些基因作为特定细胞状态和地址的潜在报告基因，可能被证明是在临床前研究中研究细胞可塑性的强大新工具。
原文链接：
Eberhart, C.G., Bar, E.E. Spatial enrichment of cellular states in glioblastoma. Acta Neuropathol 140, 85–87 (2020). https://doi.org/10.1007/s00401-020-02165-3
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