編者按

單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)與患者來源異種移植模型（PDX）正成為腫瘤研究的“雙劍合璧”，為攻克膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GBM）復(fù)發(fā)之謎提供了全新視角。GBM以其高度異質(zhì)性和治療耐藥性聞名，但復(fù)發(fā)機(jī)制仍不明確。本研究通過單細(xì)胞技術(shù)解析了GBM的六種細(xì)胞狀態(tài)，揭示了癌癥干細(xì)胞（CSCs）在復(fù)發(fā)中的核心作用，同時(shí)利用PDX模型高度保真地模擬了腫瘤進(jìn)展和治療反應(yīng)。兩者的結(jié)合，不僅為理解GBM的分子機(jī)制提供了深度，也為開發(fā)精準(zhǔn)治療策略奠定了基礎(chǔ)。想了解單細(xì)胞技術(shù)和PDX模型如何破解腫瘤復(fù)發(fā)的科學(xué)密碼？這篇解讀帶你一探究竟！

01 研究背景

膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GBM）是一種預(yù)后極差的致命疾病，主要原因是手術(shù)和化療后的腫瘤復(fù)發(fā)。GBM的高度瘤內(nèi)異質(zhì)性被認(rèn)為是治療失敗和復(fù)發(fā)的主要驅(qū)動(dòng)因素，但關(guān)于其異質(zhì)性來源及其在復(fù)發(fā)中的作用尚未達(dá)成共識(shí)。基因組和單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組研究揭示了GBM的細(xì)胞和分子異質(zhì)性，但現(xiàn)有臨床前模型（如腫瘤來源的細(xì)胞系和基因工程小鼠模型）在模擬人類GBM治療反應(yīng)和復(fù)發(fā)方面存在局限性。患者來源的異種移植模型（PDX）雖然提供了更接近人類腫瘤的模型，但其在連續(xù)移植中的穩(wěn)定性和保真度仍需驗(yàn)證。此外，盡管多項(xiàng)研究提出了GBM細(xì)胞狀態(tài)的可塑性，但鑒定和分離導(dǎo)致治療耐藥性和復(fù)發(fā)的關(guān)鍵細(xì)胞類型仍是亟待解決的問題。本研究旨在通過單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組技術(shù)和原位PDX模型，解析GBM異質(zhì)性，揭示癌癥干細(xì)胞（CSCs）在腫瘤復(fù)發(fā)中的核心作用，為開發(fā)更有效的治療策略提供理論基礎(chǔ)。

02 文章詳情

文章題目：Glioblastoma functional heterogeneity and enrichment of cancer stem cells with tumor recurrence
中文題目：膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的功能異質(zhì)性與腫瘤復(fù)發(fā)中癌癥干細(xì)胞的富集
發(fā)表時(shí)間：2024.12
期刊名稱：Neuron
影響因子：14.7
技術(shù)平臺(tái)：10x Genomics單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)
DOI：10.1016/j.neuron.2024.10.012

03 研究結(jié)果

1. 無監(jiān)督聚類PDX中的GBM細(xì)胞

為了解決GBM腫瘤異質(zhì)性及其在復(fù)發(fā)中的作用問題，研究者利用10X單細(xì)胞RNA測(cè)序（scRNA-seq）和UMAP可視化技術(shù)，對(duì)8個(gè)GBM PDX樣本進(jìn)行了無監(jiān)督聚類分析。通過Seurat包和典型相關(guān)分析（CCA），研究者識(shí)別出六個(gè)獨(dú)特的GBM轉(zhuǎn)錄狀態(tài)（CT1–CT6），每個(gè)簇具有特定的基因特征。這些特征在整合的PDX樣本中表現(xiàn)出高特異性和穩(wěn)健性，揭示了GBM細(xì)胞異質(zhì)性的層次結(jié)構(gòu)，并驗(yàn)證了無監(jiān)督分析方法的可靠性。