导语 胶质瘤是中枢神经系统的侵袭性肿瘤,胶质母细胞瘤是最恶性的类型。铁死亡是一种程序性细胞死亡,可以调节肿瘤对治疗的抵抗力和肿瘤微环境的成分。 背景介绍 铁死亡相关研究是个经久不衰的热点,今天小编为大家带来的这篇文章,作者根据铁死亡相关基因表达构建评分系统,并探索了胶质母细胞瘤细胞和免疫细胞之间的串扰。 03 高FeAS的胶质母细胞瘤比低FeAS的胶质母细胞瘤更具侵袭性 接下来,本研究对 FeAS 和 Verhaak GBM 亚型之间的关系进行了研究,结果发现高 FeAS GBM 在训练和验证队列中更有可能被定义为间充质或经典 04 转录因子在高、低FeAS胶质母细胞瘤中的差异激活 接下来, 本研究对高和低 FeAS GBM 细胞中转录因子的激活进行了研究(图 3A)。 06 胶质母细胞瘤的FeAS影响巨噬细胞、树突状细胞、NK细胞富集 接下来,本研究根据先前工作提出的免疫亚型探索肿瘤免疫景观与评分系统之间的联系。
胶质瘤包含不同状态的恶性细胞。结合空间转录组学、空间蛋白质组学和计算方法来定义胶质瘤细胞状态并揭示它们的组织。大脑肿瘤的微观结构是无限变化的,然而在它们千变万化的外观中,某些相似性结构可以被追踪到。 胶质瘤通常是高度异质性和浸润性的,但特定的空间模式广泛地被注意到。 胶质母细胞瘤(GBMs)的复发性空间结构:胶质瘤细胞依赖或模仿大脑原有的正常结构,具有侵袭性的有组织的继发结构;癌细胞的无定形排列;癌细胞形成的模式不依赖于先前存在的正常结构的适当结构;坏死区域周围有间充质组织反应 2、胶质瘤的复发表达异质性比较了通过Leiden聚类和NMF在单个GBM样本中鉴定的492个基因表达跑program。 在GBM和IDH突变的胶质瘤中,非缺氧区在很大程度上是disorganized(Disorg-Malig),这与组织学上看到的胶质瘤的整体disorganization一致。
髓系细胞在胶质母细胞瘤(GBM)中非常普遍,存在于表型和激活状态的频谱中。现在对影响GBM中不同髓系细胞群定位和功能的肿瘤微环境(TME)决定因素的了解有限。 ,发现边缘的稳态小胶质细胞和小胶质样细胞数量显著增加,核心的中间和促炎细胞(TAMInt和TAM-Mac)数量增加。 具体来说,小胶质细胞和巨噬细胞群体似乎表现出空间分离的偏好,巨噬细胞群体相互关联,远离小胶质细胞,小胶质细胞与其他小胶质细胞富集,远离巨噬细胞。各种群自身空间富集程度最高。 虽然这表明髓细胞在边缘和核心位置有明显的肿瘤和神经胶质影响,但这些影响可能受到不同区域和病例中髓细胞、肿瘤和神经胶质细胞丰度的既定差异的影响。 髓细胞群体也避免与神经胶质细胞相互作用 总的来说,髓细胞与肿瘤和神经胶质细胞的相互作用比预期的偶然作用要少,在不同髓细胞群之间的相互作用程度大致相似。
文章转载自生信技能树 GEO数据挖掘系列文-第一期-胶质母细胞瘤 文章标题 lncRNAs PVT1 and HAR1A are prognosis biomarkers and indicate therapy outcome for diffuse glioma patients 关键词 胶质母细胞瘤,lncRNA 疾病:神经胶质瘤 1. 星形胶质细胞(astrocytomas) · Grade I · Grade II:弥漫性星形细胞瘤 · Grade III:anaplastic astrocytoma · Grade IV:胶质母细胞瘤 少突胶质细胞(oligodendroglial) · Grade II · Grade III ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ GEO数据库编号:GSE4290 研究对象:lncRNA 实验设计 实验组:77个神经胶质母细胞瘤样本 对照组:23个非肿瘤样本 结论:在神经胶质母细胞瘤中PVT1和CYTOR基因表达显著上调, HAR1A和MIAT基因表达显著下调。
GEO数据挖掘系列文-第一期-胶质母细胞瘤 文章标题 lncRNAs PVT1 and HAR1A are prognosis biomarkers and indicate therapy outcome for diffuse glioma patients 关键词 胶质母细胞瘤,lncRNA 疾病:神经胶质瘤 1. 星形胶质细胞(astrocytomas) · Grade I · Grade II:弥漫性星形细胞瘤 · Grade III:anaplastic astrocytoma · Grade IV:胶质母细胞瘤 少突胶质细胞(oligodendroglial) · Grade II · Grade III ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ GEO数据库编号:GSE4290 研究对象:lncRNA 实验设计 实验组:77个神经胶质母细胞瘤样本 对照组:23个非肿瘤样本 结论:在神经胶质母细胞瘤中PVT1和CYTOR基因表达显著上调, HAR1A和MIAT基因表达显著下调。
而之前做系统研究主要还是用肿瘤块移植到免疫缺陷鼠上,这样做可以很好模拟环境,但做分子机制研究又很难实现,此外成瘤的效率也并不高。 新模型有用才可以呦 我们可以设想一个实际的场景: 一个实验室在手术室旁边,胶质母细胞瘤患者的瘤子被切下来以后,直接送到实验室培养1-2周,当然不是原代细胞准确的说是原代肿瘤小块,然后通过各种靶向药物试验确定化疗方案 按照之前,无论是原代细胞培养抑或PDX移植瘤都不能做到高效准确,而这个模型现在看来确实是可以实现的。文章Figure6、Figure7就是这么做的。 这里还要说一下全文给站长最深印象的实验结果。
篇原创内容 公众号 Basic Information 英文标题:Brain-wide neuronal circuit connectome of human glioblastoma 中文标题:人脑胶质母细胞瘤的全脑神经元回路连接组 文章作者:Yusha Sun | Hongjun Song 文章链接:https://www.nature.com/articles/s41586-025-08634-7 Abstract Para_01 胶质母细胞瘤 此外,迄今为止鉴定出的胶质瘤细胞的突触输入主要局限于局部谷氨酸能投射,神经元-胶质瘤相互作用的环路结构和神经元亚型多样性仍有待阐明。 Para_03 为了定义GBO在体内的整合,我们预先用ΔG狂犬病毒感染了从三位患者的原发或复发性胶质母细胞瘤中分离出的GBO,并将其立体定向移植到成年免疫缺陷小鼠的后扣带皮层(RSP)中(图1b)。 总之,我们的研究揭示了多种神经递质的局部和长程投射所介导的多样化且稳健的神经元-胶质母细胞瘤相互作用,因此我们的发现可能作为研究这些复杂相互作用的功能影响和治疗相关性的框架。
这一关键免疫生态位的发现为胶质母细胞瘤的免疫抑制机制提供了新的理解,并可能为早期诊断和治疗策略的开发提供理论支持,对提高胶质母细胞瘤的临床治疗效果具有重要意义。 02研究现状1.人类胶质母细胞瘤的临床与分子特征胶质母细胞瘤(Glioblastoma, GBM)是最具侵袭性的原发性脑肿瘤,全球范围内其发病率和死亡率较高。 GBM的进展遵循经典的“正常脑组织→低级别胶质瘤→高级别胶质瘤→浸润性胶质母细胞瘤”演化模式。 11 MDSC特征是IDH-WT胶质母细胞瘤的独立预后因子鉴于IDH-WT胶质母细胞瘤中MDSC的特定招募与IDH突变型4级胶质星形胶质瘤相比,我们假设IDH1或IDH2(IDH1/2)突变状态与MDSC 我们进一步将TCGA样本子集化为仅IDH-WT胶质母细胞瘤,在仅IDH-WT胶质母细胞瘤中进行的生存分析显示,高E-MDSC基因表达特征的胶质母细胞瘤患者的总生存期明显短于低E-MDSC基因表达特征的患者
为了深入了解肿瘤特异性免疫调节靶点,我们分析了代表五种不同癌症类型的 94 名患者,包括对免疫检查点治疗反应相对较好的患者和对多形性胶质母细胞瘤、前列腺癌和结肠直肠癌反应不佳的患者。 通过质谱流式细胞仪和单细胞 RNA 测序,我们确定了一个独特的 CD73 hi多形性胶质母细胞瘤中的巨噬细胞在抗 PD-1 治疗后持续存在。 为了测试靶向CD73对于多形性胶质母细胞瘤的成功组合策略是否重要,我们使用CD73 -/-小鼠进行了研究。 发现,在用抗 CTLA-4 和抗 PD-1 治疗的多形性胶质母细胞瘤小鼠模型中,CD73 的缺失提高了存活率。 我们的数据将 CD73 确定为一种特异性免疫治疗靶点,可改善多形性胶质母细胞瘤对免疫检查点治疗的抗肿瘤免疫反应,并证明全面的人体和反向转化研究可用于合理设计组合免疫检查点策略。
尽管在改善多形性胶质母细胞瘤(GBM)治疗方面做出了许多努力,但GBM仍然是最致命的癌症之一。有效的基底膜治疗需要灵敏的术中肿瘤显示和有效的术后化疗。
(27,633), CD45+ (36304) 数据下载:GSE195848, GSE196174, GSE196175, GSE195813 背景知识 该研究通过运用scRNA测序技术,深入探索了胶质母细胞瘤 在低级别胶质瘤和GBM的患者活检样本中,也发现了微胶质细胞和巨噬细胞之间的类似关系。此外,本文研究了标准治疗方法特莫唑胺和放疗对小鼠GBM免疫组成的影响。 图8 低级别胶质瘤和GBM患者的免疫异质性。 (a) 低级别和GBM患者肿瘤样本中细胞类型的流式细胞筛选比例。 (b) 与a中的肿瘤相同的Tregs、CD4+T和CD8+T的流式细胞筛选比例, (c) 低级别和GBM肿瘤中CD11b+细胞的百分比, 以及IDH1 R132H突变体和IDH1野生型胶质瘤的流式细胞筛选比例 (d) 在低级别和GBM中,单核细胞和巨噬细胞被合并,对于Tregs、CD4+和CD8+淋巴细胞,低级别、GBM、IDH1 R132H突变体和IDH1野生型胶质瘤。
该框架能够识别选择性作用于特定胶质母细胞瘤细胞状态的化合物,并预测潜在的协同用药组合。 胶质母细胞瘤的中位生存期仍然极短,长期以来缺乏新的有效靶向治疗。 单细胞转录组研究显示,胶质母细胞瘤肿瘤细胞并非单一类型,而是分布在多个相互转化的转录状态连续谱中,包括类星形胶质细胞样、神经前体样、少突胶质前体样和间充质样状态。 结果 单细胞转录组揭示胶质母细胞瘤的多种细胞状态 整合多例新发与复发胶质母细胞瘤样本的单细胞数据后,研究人员确认肿瘤细胞覆盖多种神经发育相关的转录状态,同时肿瘤微环境中存在免疫细胞、内皮细胞和成纤维细胞等非肿瘤成分 图1|单细胞RNA测序揭示新发与复发胶质母细胞瘤中的不同转录状态。
鉴于胶质母细胞瘤占原发性恶性脑肿瘤的一半以上,且病程进展快,预后差,因此许多研究都集中在胶质母细胞瘤上(19)。低度恶性胶质瘤有时会发展成胶质母细胞瘤,称为继发性胶质母细胞瘤。 IDH野生型胶质瘤是典型的胶质母细胞瘤,但有时可能是低级别星形细胞瘤或少突胶质细胞瘤(NOS)。 基因改变 在70%-80%的低级别胶质瘤中发现了IDH1和IDH2突变,但在胶质母细胞瘤中仅发现了5%-10%,因此突变通常为继发性胶质母细胞瘤,起源于低级别胶质瘤。 约40%的胶质母细胞瘤中存在EGFR突变,但在低级别胶质瘤中很少发现EGFR突变(31)。胶质母细胞瘤中最常见的细胞外EGFR突变是剪接变异体III(EGFRvIII),在31%的患者中发现(47)。 在某些情况下,现有的临床和影像学方法无法区分脑转移瘤、原发性中枢神经系统淋巴瘤和胶质母细胞瘤。
进一步的研究表明,从整个肿瘤体积获得的定量磁共振成像特征可用于识别具有不同分子通路活性的胶质母细胞瘤亚型。 这种全肿瘤比较的价值受到肿瘤细胞成像特征和肿瘤分子特性的空间差异的限制,例如,多形性胶质母细胞瘤。 胶质母细胞瘤亚型分类。脑肿瘤组织学分组的一个例子证明了影像组学特征在快速分类胶质瘤、转移瘤、高(III级和IV级)和低(II级)肿瘤方面的实用性。 此外,最近的一项研究表明,仅利用放射特征就可以对胶质母细胞瘤的分子亚型进行分类。在这种方法中,增强肿瘤的磁共振成像强度直方图被证明可以为预测胶质母细胞瘤分子亚型提供附加信息。 随着磁共振弥散加权成像的发展,新的研究显示,ADC图有助于鉴别胶质母细胞瘤放射治疗与替莫唑胺同期治疗的结果。此外,ADC图的早期变化也可用于预测胶质母细胞瘤复发。
在scRNA-seq胶质母细胞瘤数据集中,发现PDGFRA基因中的复发性细胞水平突变与该基因中众所周知的框内缺失高度相关。 将该方法应用于(i)两名乳腺癌患者的几个scRNA-seq数据集,(ii)乳腺癌细胞系MDA-MB-231的两组细胞,以及(iii)胶质母细胞瘤细胞的一组。 在胶质母细胞瘤数据集(iii)中,我们发现了与PDGFRA基因中众所周知的24 bp读框内缺失高度相关的细胞水平突变。 ?
这是第一次对获取胶质母细胞瘤中的单个细胞展开大规模的研究,当时单细胞转录组还是相对较新的办法。 利用流式细胞术的方法,对来自5位患者的脑胶质瘤细胞进行分选,检测了430个细胞的基因表达模式,揭示了:每个胶质母细胞瘤都包含来自多种癌症亚型的细胞,肿瘤之间这些细胞的分布各不相同。 发现胶质母细胞瘤中的恶性细胞以四种主要的细胞状态存在,这些细胞状态概括了不同的神经细胞类型,受肿瘤微环境的影响。 胶质母细胞瘤不同状态下细胞的相对频率不同,受CDK 4、EGFR和PDGFRA基因拷贝数扩增和NF1位点突变的影响。 作者整合了胶质母细胞瘤恶性细胞程序,其可塑性以及其通过遗传驱动因素的调节,为胶质母细胞瘤研究提供了一个模型。
)和GEO数据库中胶质母细胞瘤的患者测序信息进行分析,研究了肿瘤纯度在GBM预后,基因组以及转录组改变和肿瘤免疫微环境中的作用,并构造了一个肿瘤纯度相关的五基因signature。 一、研究背景 胶质母细胞瘤(GBM) ,IV 级胶质瘤,是一种无法治愈的成人中枢神经系统恶性肿瘤,具有很高的异质性。 关于胶质母细胞瘤的纯度和基因组或临床病理特征之间的联系还知之甚少。此外,纯度与胶质母细胞瘤微环境之间的关系尚不清楚。 图1B:TCGA-GBM队列中胶质母细胞瘤患者临床和分子特征热图 随后作者分析了GBM 分子的四个亚型,即原始亚型、经典亚型、间充质亚型和神经亚型的纯度分布 在神经或间充质亚型中,肿瘤纯度相对更低,而这些分子亚型通常与胶质瘤的恶性进展有关 其次,根据转录组数据进行的免疫浸润分析存在其有限性,进一步研究对于提高对胶质母细胞瘤免疫环境以及纯度的认知是有必要的。
今天将分享BraTS2023成人胶质瘤分割挑战赛完整实现版本,为了方便大家学习理解整个流程,将整个流程步骤进行了整理,并给出详细的步骤结果。感兴趣的朋友赶紧动手试一试吧。 具体而言,胶质母细胞瘤和具有胶质母细胞瘤分子特征的弥漫性星形细胞胶质瘤,是成人中枢神经系统最常见和最具侵袭性的恶性原发肿瘤,在外观、形状和组织学上具有极大的内在异质性,中位生存期约为15个月。 过去 30 年来,为了改善诊断、特征描述和治疗,进行了多年的广泛研究,使美国的胶质瘤死亡率降低了7%。 二、BraTS2023-GLI任务 神经胶质瘤亚区域分割。 三、BraTS2023-GLI数据集 多中心常规临床采集的神经胶质瘤多参数 MRI (mpMRI) 扫描被用作BraTS23-GLI挑战的训练、验证和测试数据。 WT 描述了疾病的完整范围,因为它涉及TC和瘤周水肿/浸润组织 (ED),这通常由 FLAIR 中的超强信号来描述。
• 胶质母细胞瘤是一种高度恶性的脑肿瘤,其生长和维持依赖于癌症干细胞(CSCs)。 当前问题 • 目前对浆细胞在胶质母细胞瘤中的具体作用及其与癌症干细胞之间的相互作用了解有限。 • 研究结果可能仅适用于特定类型的癌症(如胶质母细胞瘤),其普遍适用性有待进一步验证。 研究方法 • 利用单细胞RNA测序和B细胞受体测序分析胶质母细胞瘤中浸润的B系细胞,发现PCs在该群体中的异常富集。 研究结果/发现 • 发现PCs在胶质母细胞瘤浸润的B系细胞中异常富集,经历低水平的体细胞超突变,并与不良预后相关。 研究意义 • 揭示了PCs在胶质母细胞瘤中的作用机制,特别是其与GSCs之间的功能关系,为理解肿瘤微环境提供了新见解。