作者檀何，Evil Genius
這兩天太累了褒繁，每天都有人跳橋，太原開始了轟轟烈烈的護橋運動贱呐，甚至貼上了標(biāo)識狭莱，跳橋罰款1000拗慨，太原的網(wǎng)友們都開始排隊了鹅经，太原的橋都不夠跳的鳞贷。
就在2024年5月24日的凌晨，又跳了一位良瞧。
太原號召大家維護秩序陪汽，安撫家人，廣播天天說讓大家好好活著褥蚯。
我也當(dāng)了志愿者，參加了護橋運動况增，其實人都有落難的時候赞庶，我也有，我落難的時候公司不僅沒幫助，還把我開除了歧强，合作的文章我的名字都去掉了澜薄，生怕我威脅到公司的利益，很多醫(yī)學(xué)生不僅不幫忙摊册，還在網(wǎng)上罵我肤京，被網(wǎng)爆，都詆毀茅特，老家房子都賣了忘分，都經(jīng)歷過了，我當(dāng)時也有輕生的想法白修，但是熬過去妒峦，回頭看的時候，也就那么回事兵睛，根本沒什么肯骇。
當(dāng)然了，也要承認(rèn)祖很，當(dāng)時自己并沒有好好工作笛丙，開除就開除，我也沒話說假颇。
再比比跟我一起的人若债，運來大家都認(rèn)識，已經(jīng)是新格元的總監(jiān)了拆融，英男可能聽的少一點蠢琳，他和他媳婦現(xiàn)在都是承啟生物的總監(jiān)，而我現(xiàn)在屁都不是镜豹，我就不信傲须，再慘還能比得過我。
感謝一下蘭衛(wèi)趟脂，蘭衛(wèi)作為一家知名的檢測公司泰讽，公司實力還是可以的，目前也在做單細(xì)胞空間組昔期，請了很多的博士來下場做項目分析已卸，這在其他公司幾乎是不可能的。
這個世界大多數(shù)都是好人硼一，大家都愿意讓這個世界更好累澡。
今日參考文章Hypoxia coordinates the spatial landscape of myeloid cells within glioblastoma to affect survival（Science Advances ,IF 14.957）。
髓系細(xì)胞在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(GBM)中非常普遍般贼，存在于表型和激活狀態(tài)的頻譜中±⒂矗現(xiàn)在對影響GBM中不同髓系細(xì)胞群定位和功能的腫瘤微環(huán)境(TME)決定因素的了解有限奥吩。利用單細(xì)胞和空間轉(zhuǎn)錄組方法識別和繪制人類GBM腫瘤微環(huán)境(TME)中的各種髓系population。研究結(jié)果表明蕊梧，不同的髓系population在GBM TME中具有不同的可重復(fù)的區(qū)隔化模式霞赫，這是由組織缺氧、區(qū)域趨化因子信號傳導(dǎo)以及不同的同型和異型細(xì)胞相互作用驅(qū)動的肥矢。隨后研究發(fā)現(xiàn)GBM中特定的腫瘤亞區(qū)端衰，基于已確定的髓細(xì)胞群的組成，這與患者的生存有關(guān)甘改。
背景知識
- 髓系細(xì)胞(包括單核細(xì)胞旅东、巨噬細(xì)胞和組織駐留小膠質(zhì)細(xì)胞)是GBM的主要組成部分，占GBM腫瘤微環(huán)境(TME)中發(fā)現(xiàn)的所有細(xì)胞的30%至40%.
- 髓系細(xì)胞被認(rèn)為在促進GBM進展和治療耐藥性中起主要作用楼誓，包括損害對放療和免疫治療的反應(yīng)玉锌。
- 巨噬細(xì)胞被認(rèn)為是GBM新治療方法的有吸引力的靶點，臨床前數(shù)據(jù)支持巨噬細(xì)胞調(diào)節(jié)的益處疟羹。
- GBM的空間異質(zhì)性是由于腫瘤細(xì)胞向健康組織浸潤程度的變化主守，以及GBM的標(biāo)志性特征的出現(xiàn)，如缺氧誘導(dǎo)的壞死和微血管增殖榄融，這些特征使其與低級別腫瘤區(qū)分参淫。
- 進一步的空間異質(zhì)性表現(xiàn)在同一腫瘤不同部位的特定腫瘤亞克隆的增殖以及宏觀上的血流和組織灌注。因此愧杯，在GBM中存在確定的空間特征涎才，這些特征可能會影響髓系細(xì)胞的異質(zhì)性和細(xì)胞區(qū)隔化。
- 空間轉(zhuǎn)錄組分析GBM發(fā)現(xiàn)髓系細(xì)胞明顯區(qū)隔化力九，相似表型的細(xì)胞聚集在一起(巨噬細(xì)胞表現(xiàn)出特別強的聚集行為)耍铜，不同表型的細(xì)胞分離。
- 髓系細(xì)胞的空間格局似乎受到幾個假定因素的調(diào)節(jié)跌前，包括細(xì)胞相互作用(與髓系細(xì)胞棕兼、腫瘤細(xì)胞和血管細(xì)胞)、區(qū)域趨化因子信號抵乓，以及主要是組織缺氧伴挚。低氧niche優(yōu)先被免疫抑制性巨噬細(xì)胞和浸潤性單核細(xì)胞占據(jù)。
1灾炭、GBM中存在的多種髓系細(xì)胞狀態(tài)
Characterization of cell populations present in the GBM TME using IMC
2茎芋、髓系細(xì)胞群的豐度在不同的GBM區(qū)域有所不同
- 先前的研究報道，小膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞分別優(yōu)先出現(xiàn)在腫瘤的周圍或腫瘤的核心
- 計算在組織學(xué)驗證的腫瘤邊緣和核心區(qū)域內(nèi)七個髓系亞群和非髓系細(xì)胞的豐度蜈出，發(fā)現(xiàn)邊緣的穩(wěn)態(tài)小膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)樣細(xì)胞數(shù)量顯著增加田弥，核心的中間和促炎細(xì)胞(TAMInt和TAM-Mac)數(shù)量增加。
- 基于相對髓細(xì)胞豐度的區(qū)域分層聚類進一步表明掏缎，邊緣和核心區(qū)域包含不同的髓細(xì)胞區(qū)室
- 盡管TME可能有更廣泛的特征促進小膠質(zhì)細(xì)胞與腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞的積累皱蹦，但在驅(qū)動特定髓系亞群積累的區(qū)域可能存在更多特定的局部特征煤杀。
Spatial transcriptomics quality control metrics, pre-processing, and heatmap of top
differentially expressed genes
3眷蜈、Myeloid populations exist on a spectrum of differentiation and activation states in GBM
- 空間數(shù)據(jù)聯(lián)合單細(xì)胞數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)髓樣細(xì)胞在GBM中存在一系列激活狀態(tài)沪哺，其中髓樣細(xì)胞向小膠質(zhì)細(xì)胞或TAM的極化最為突出。
- 根據(jù)PAGA定義的分化途徑繪制偽時間圖表明酌儒，小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物丟失辜妓，而激活標(biāo)記物(VISTA、CD74忌怎、CD16和IBA1上調(diào))丟失籍滴，并最終轉(zhuǎn)變?yōu)橐訡D163和CD206上調(diào)為特征的免疫抑制表型。
-
這些分析表明內(nèi)源性小膠質(zhì)細(xì)胞可能分化為腫瘤相關(guān)的巨噬細(xì)胞榴啸，而這種分化的主要途徑是通過促炎激活狀態(tài)孽惰。
結(jié)果4、小膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞在GBM中表現(xiàn)出保守的區(qū)隔化模式
- 在腫瘤的同一區(qū)域內(nèi)存在多個不同的髓細(xì)胞群鸥印。這就提出了一個問題:髓細(xì)胞在GBM中的區(qū)隔化是隨機的勋功，還是髓細(xì)胞定位和功能存在確定性的細(xì)胞和環(huán)境驅(qū)動因素。
- 不同的髓系細(xì)胞群在TME中具有不同的分布库说，一些細(xì)胞群似乎聚集在特定的區(qū)域(如TAM-Supp)狂鞋，另一些細(xì)胞群聚集得更松散(如TAM-Int)，而另一些細(xì)胞群在TME中分布得更均勻(如Mg-Ho)潜的。
- 為了證明在TME中骚揍，髓細(xì)胞群是否傾向于靠近或遠(yuǎn)離其他細(xì)胞群，分析量化了觀察到的髓細(xì)胞群之間的距離是否與細(xì)胞隨機分布預(yù)測的距離有顯著差異啰挪。結(jié)果表明信不，小膠質(zhì)細(xì)胞(Mg-like、Mg-Ho和TAM-Mg)和巨噬細(xì)胞亞群(TAM-Mac和TAMSupp)具有明顯的空間分布模式亡呵。具體來說抽活，小膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞群似乎表現(xiàn)出空間分離的偏好，巨噬細(xì)胞群相互關(guān)聯(lián)政己，遠(yuǎn)離小膠質(zhì)細(xì)胞酌壕，小膠質(zhì)細(xì)胞與其他小膠質(zhì)細(xì)胞富集，遠(yuǎn)離巨噬細(xì)胞歇由。各種群自身空間富集程度最高卵牍。在一些細(xì)胞群(TAM-Cd68、TAM-Int和Mg-like)中沦泌，與其他細(xì)胞群的預(yù)期和觀察距離之間的差異接近于零糊昙。這表明這些種群更接近于隨機分布，在整個TME中分布更加隨機和均勻谢谦。由于邊緣和核心區(qū)域之間相互作用的總體模式大致相似释牺，這表明即使在整個腫瘤中不同的細(xì)胞豐度和環(huán)境下萝衩，具有相似表型的髓系細(xì)胞在空間上相互關(guān)聯(lián)的傾向仍然存在。為了評估空間相關(guān)的髓細(xì)胞群是否在GBM TME中相互作用没咙，隨后將每個區(qū)域的髓細(xì)胞表達為網(wǎng)絡(luò)猩谊，其中每個細(xì)胞與六個最近的鄰居連接。這一分析表明髓系細(xì)胞群與自身相互作用最顯著祭刚，與表型相似的細(xì)胞群在一定程度上相互作用牌捷，而不與不同的population相互作用。這種行為模式在邊緣和核心區(qū)域之間是相似的涡驮，這表明這種行為在整個腫瘤中是保守的暗甥。
通過測量每個population的聚類系數(shù)，研究了髓系細(xì)胞在空間上與同類細(xì)胞的關(guān)聯(lián)趨勢捉捅。聚類系數(shù)是一種描述網(wǎng)絡(luò)特性的統(tǒng)計數(shù)據(jù)撤防，高值表明population形成了緊密相連的cluster，低值表明該細(xì)胞群的細(xì)胞在TME中連接弱棒口，聚類更松散寄月。在這一初步分析中，所有的髓系細(xì)胞群都表現(xiàn)出相似的聚類傾向陌凳，核心的TAM-Cd68和TAM-Int細(xì)胞群的聚類性明顯更高剥懒。這些聚類值表明，大多數(shù)髓系population在TME中形成小的合敦、弱連接的cluster初橘。由于更豐富的population可能純粹是偶然聚集在一起，隨后修正了區(qū)域間population豐度差異的聚類系數(shù)充岛。這表明保檐，幾乎所有的細(xì)胞群都表現(xiàn)出比偶然預(yù)期更多的聚集性。值得注意的是崔梗，TAM-Supp細(xì)胞在邊緣顯示出明顯更密集的聚集夜只。在邊緣和核心區(qū)之間，聚類模式是保守的蒜魄。測量分類性(網(wǎng)絡(luò)中種群與不同種群的同類種群相連接的趨勢的描述性統(tǒng)計數(shù)據(jù))同樣表明扔亥，細(xì)胞對與同類種群的細(xì)胞相連接表現(xiàn)出微弱但積極的偏好，這在邊緣和核心區(qū)域之間是相似的谈为÷眉罚總的來說，這些數(shù)據(jù)表明伞鲫，不同的髓系細(xì)胞群在TME中分離并形成松散的同型cluster粘茄，這種分離的生物學(xué)驅(qū)動因素大多獨立于腫瘤邊緣或核心的更廣泛位置。
Myeloid cells exhibit high homotypic and low heterotypic clustering behavior in GBM
結(jié)果5、在GBM TME中柒瓣，髓系細(xì)胞群的定位受到腫瘤儒搭、神經(jīng)膠質(zhì)和血管相互作用的影響
- 髓系細(xì)胞在GBM TME中不是隨機分布的。
- 繪制這些不同population的相對密度圖顯示了腫瘤和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞在核心和邊緣腫瘤區(qū)域內(nèi)的宏觀區(qū)域化芙贫，以及髓系細(xì)胞群在被廣泛劃分為小膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞細(xì)胞群時的區(qū)域化搂鲫。在細(xì)胞水平定性地繪制細(xì)胞群圖譜表明特定髓細(xì)胞亞群與神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、血管細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞之間存在潛在關(guān)聯(lián)屹培。
- 為了量化發(fā)現(xiàn)不同髓系細(xì)胞群的不同環(huán)境默穴，使用了Rao二次熵的局部測量怔檩。這測量了每個髓細(xì)胞和與其相互作用的細(xì)胞(非髓細(xì)胞和髓細(xì)胞)之間的表型多樣性褪秀，with highly scoring cells interacting with several cells with heterogeneous phenotypes.
- 分析進一步表明，巨噬細(xì)胞在腫瘤的細(xì)胞異質(zhì)性更強的區(qū)域形成cluster薛训，與多種不同表型的非髓系細(xì)胞相互作用媒吗。
- 非髓細(xì)胞的局部細(xì)胞組織影響髓細(xì)胞定位的方式在整個腫瘤中是保守的，因此巨噬細(xì)胞優(yōu)先聚集在腫瘤細(xì)胞密集和表型多樣化的區(qū)域.
- 髓細(xì)胞與腫瘤乙埃、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞和血管細(xì)胞之間相互作用的量化表明闸英，幾乎所有髓細(xì)胞細(xì)胞群與核心腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞相互作用比例都顯著更高，與邊緣神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的相互作用比例顯著更高介袜。雖然這表明髓細(xì)胞在邊緣和核心位置有明顯的腫瘤和神經(jīng)膠質(zhì)影響甫何，但這些影響可能受到不同區(qū)域和病例中髓細(xì)胞、腫瘤和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞豐度的既定差異的影響遇伞。
- 可能表明髓細(xì)胞主動避免與腫瘤細(xì)胞相互作用辙喂，或者優(yōu)先響應(yīng)其他信號，這使得髓細(xì)胞與腫瘤的相互作用不像偶然預(yù)期的那樣常見鸠珠。
- TAM-Mac和TAM-Supp細(xì)胞表現(xiàn)出最大的避免(即傾向于比預(yù)期的更少的相互作用)與腫瘤細(xì)胞巍耗，特別是在核心。
- 髓細(xì)胞群也避免與神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞相互作用
- 總的來說渐排，髓細(xì)胞與腫瘤和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的相互作用比預(yù)期的偶然作用要少炬太，在不同髓細(xì)胞群之間的相互作用程度大致相似。除了神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞對核心區(qū)域髓定位的影響減少外驯耻，邊緣和核心之間的觀察結(jié)果也相似亲族。這表明，特定髓系細(xì)胞體定位的差異并不是由避免(或偏好)與神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞的直接異型細(xì)胞間相互作用所強烈驅(qū)動的可缚。因此霎迫，觀察到的巨噬細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞的共定位可能是由不依賴于細(xì)胞間相互作用的共同因素或組織信號驅(qū)動的。相比之下城看，TAM-Supp細(xì)胞與脈管系統(tǒng)有明顯的細(xì)胞群特異性關(guān)聯(lián)女气。
結(jié)果6、巨噬細(xì)胞優(yōu)先定位于GBM中TME的缺氧區(qū)域
- 環(huán)境因素和生物生態(tài)位也可能影響髓系細(xì)胞的活動和定位测柠。組織缺氧炼鞠，常導(dǎo)致壞死缘滥，是GBM的典型特征。
- 在分析的區(qū)域內(nèi)谒主，缺氧替代標(biāo)志物(GLUT1和pERK)分布不均勻朝扼，提示腫瘤內(nèi)存在離散的缺氧生態(tài)位。
- 巨噬細(xì)胞優(yōu)先定位于缺氧區(qū)域霎肯，而小膠質(zhì)細(xì)胞通常位于相對正常的區(qū)域擎颖。
- GBM病理的另一個環(huán)境因素和特征是血腦屏障(BBB)的破壞，這與炎癥和異常血管生成有關(guān)观游。
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結(jié)果表明浸潤性TAM-Supp細(xì)胞位于缺氧區(qū)域搂捧，因此缺氧可能是將它們從通常的血管和血管周圍位置吸引過來的信號。
結(jié)果7懂缕、通過IMC在GBM中鑒定的髓系細(xì)胞群與通過單細(xì)胞RNA測序確定的髓系細(xì)胞群一致
- 驗證髓系細(xì)胞在GBM TME中定位的環(huán)境驅(qū)動因素允跑。
- 髓系細(xì)胞亞群在空間上排布顯示了細(xì)胞群的區(qū)隔化，在細(xì)胞群密度最高的地方有明顯的隔離搪柑。
- 分析空間上髓系細(xì)胞和其他細(xì)胞類型的關(guān)聯(lián)性聋丝。
- 為了了解髓系細(xì)胞群定位的潛在驅(qū)動因素，將髓系細(xì)胞群的豐度與每個SPOT內(nèi)生物過程的基因特征聯(lián)系起來工碾。TAM-Mac-Supp和Mono細(xì)胞群優(yōu)先積聚在缺氧信號增加和代謝改變的區(qū)域弱睦，這與GLUT1基因(SLC2A1)表達有關(guān)。HIF1A在腫瘤周圍表達增加渊额，但不是在缺氧特征最高的地方况木。整個TME有不同程度的缺氧，正如之前報道的那樣端圈。相比之下焦读，剩余的髓細(xì)胞群與干擾素-α、雄激素和凝血反應(yīng)的特征呈正相關(guān)舱权。促炎信號通路(干擾素-γ矗晃、腫瘤壞死因子-α和活性氧)也影響特定髓細(xì)胞亞群的定位。特定細(xì)胞因子信號通路的基因特征也與spot內(nèi)髓系細(xì)胞豐度相關(guān)宴倍。對趨化因子基因重復(fù)這一分析表明张症，髓系細(xì)胞的特定亞群的定位也由不同的趨化因子組控制。對缺氧反應(yīng)的髓系細(xì)胞群(TAM-Mac- supp和Mono)與CXCL8鸵贬、CXCL2俗他、CCL20和CXCL3相關(guān)，而TAM-Mg和TAM-Mac細(xì)胞群與CCL4阔逼、CCL4兆衅、CCL3L1和CCL4L2相關(guān)。相比之下，Mg-Ho和TAM-Int的定位僅與趨化因子的表達弱相關(guān)羡亩∧σ桑總之，這些分析表明特定的髓細(xì)胞群在TME的缺氧生態(tài)位中積累畏铆，并表明空間可變的趨化因子和炎癥信號在髓細(xì)胞區(qū)室化中的作用雷袋。
結(jié)果8、髓系細(xì)胞環(huán)境由ST spot內(nèi)髓細(xì)胞群的不同模式定義
- GBM TME中存在特定的髓細(xì)胞生態(tài)位辞居，其特征是共同的生物學(xué)過程(例如缺氧)楷怒，并且由具有相似表型的髓細(xì)胞群占據(jù)。
- 如果細(xì)胞聚集在一起瓦灶，那么它是具有相同或相似表型的細(xì)胞鸠删。評估這些環(huán)境在TME內(nèi)的分布發(fā)現(xiàn)，它們組織成跨越幾個相互連接的spot的更大區(qū)域倚搬，因此spot之間的連接比例由相同環(huán)境的spot之間的連接所主導(dǎo)冶共。
結(jié)果9、非髓細(xì)胞成分對髓細(xì)胞環(huán)境的貢獻
- 分析了非髓細(xì)胞成分(即來自非髓細(xì)胞的基因的貢獻)如何在不同的髓細(xì)胞環(huán)境中變化每界，特別關(guān)注髓細(xì)胞群之間無差異表達的基因。
- 神經(jīng)祖細(xì)胞樣腫瘤細(xì)胞可能通過抑制局部髓系細(xì)胞募集來影響髓系細(xì)胞群定位家卖。
結(jié)果10眨层、特定髓系環(huán)境的轉(zhuǎn)錄組特征與疾病存活率降低相關(guān)
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通過腫瘤環(huán)境線索指示的髓細(xì)胞群的空間調(diào)控區(qū)隔化有助于GBM期間的疾病軌跡。
