8.1/Q1,8+生信文章!南昌大学江西医学院单核 RNA 测序+空间转录组学揭示颅咽管瘤免疫学特征及其与角化的关系

文摘   2024-09-09 18:36   海南  

今天给大家带来一篇通过单细胞及空间转录等多组学信息进行分析,最后结合实验进行验证的8+生信文章,这篇文章可以作为我们进行分析的复现模板。解码生信,持续更新临床生信文献与思路解读,感兴趣的老师可以关注CC!

文章标题:Multiomics integration-based immunological characterizations of adamantinomatous craniopharyngioma in relation to keratinization

中文标题:基于多组学整合的颅咽管瘤免疫学特征及其与角化的关系

发表期刊:Cell Death & Disease

发表时间:2024年6月

影响因子:8.1/Q1

研究背景

尽管颅咽管瘤 (ACP) 是一种组织学恶性程度较低的肿瘤,但除了手术外,几乎没有其他治疗选择。ACP 具有高度的组织学复杂性,ACP 中免疫微环境的独特特征仍然难以捉摸。进一步阐明肿瘤微环境对于扩大我们对潜在治疗靶点的了解尤为重要。

研究方法

我们通过单核 RNA 测序和空间转录组学对 ACP 标本进行了 58,081 个细胞核的综合分析,以表征微环境中的特征和细胞间网络。利用空间转录组学数据,我们观察到一种非小胶质细胞衍生的 TAM,根据细胞间通讯分析,找到一个可以促进 RHCG 上皮细胞角化,最终导致肿瘤进展的调节网络。

结果分析

1. ACP 的 snRNA-seq 景观显示 TME 中免疫细胞浸润程度高

从 3 名 ACP 患者收集了靠近下丘脑和远离下丘脑的肿瘤组织进行 snRNA-seq。在所有细胞类型中,髓系细胞的数量最大 (38.26%),NK/T 细胞比例 (13.78%) 不低,这表明 TME 中存在丰富的免疫细胞浸润。

2. NK/T 细胞表型提示 ACP 微环境中的免疫抑制状态

采用无偏倚聚类初步鉴定 6 个主要免疫亚群,发现 CD4_C2_TCM 簇具有较高的 CD44 和 IL7R 表达,表明其处于记忆状态,CD4_C3_TEM/CD8_C2_TEM 簇表达了与效应记忆细胞相关的基因。ACP 中存在免疫抑制 TME, ACP 中 T 细胞的免疫抑制性 TME 伴随着普遍较低的细胞毒性。

3. TAM 子簇显示出不同的功能表型和可变来源

对于 TAM,TAM_SORL1 簇可以介导炎症反应,与 MG 相似,但没有稳态基因,其特征是抗原呈递基因的高表达,TAM_CCL4 具有促进 ACP 肿瘤生长和介导免疫活性的双重功能。ACP 中的 TAMs 具有不同的起源和不同的功能,TAM_GPNMB簇可能在肿瘤进展中起关键作用。

4.ACP 中的肿瘤细胞表现出广泛的转录异质性

通过进行无监督聚类,我们在所有样本中鉴定了 5 个不同的上皮细胞亚簇,每个亚簇都具有高度表达的标记基因和特定的基因表达模式,在 ACP 角质形成细胞中也发现了 pEMT 的激活,表明存在潜在的迁移机制。

5.空间转录组学揭示了 ACP 中各种子簇的空间特征以及 TAM_GPNMB 和 E_C4 簇的共定位

在 ACP 实质内可以清楚地看到 NK/T 细胞的低浸润,并且 NK/T 细胞和上皮细胞的特征评分之间存在显着的负相关,表明这两个亚簇之间存在排斥关系。E_C2 和 E_C4 特征在空间上都与 SASP 特征相关,这进一步强调了细胞衰老在 ACP 发育中的重要作用。

6.TAM_GPNMB 和 E_C4 星团的空间共定位和渗透相关性

具有角蛋白的 ACP 组织的 asmFISH,显示 TAM_GPNMB 与 E_C4 簇之间有密切的空间关系。TAM_GPNMB 和 E_C4 集群之间存在最高度的正相关,浸润的共定位和相关性说明了这两种细胞类型之间的潜在相互作用。TNFα/NF-κb 信号和炎症反应特征的富集,表明存在环境刺激或高度激活的免疫反应。

7.由 Nichenet 确定的 TAM_GPNMB 细胞亚簇和上皮细胞亚簇之间的细胞间通信网络

TAM_GPNMB 可能通过这些配体( AREG、EREG、EGFR 和 TGFA)途径,TAM_GPNMB 具有通过配体受体对 SLIT2-ROBO1 和 FGF20-FGFR2 阻断 β-catenin 转位到细胞核的潜力,削弱细胞干性,促进末端分化。促进 KC 迁移由 TAM_GPNMB 和 E_C3/E_C4 集群构建的交互网络,它们可以维持彼此的功能和存在。

文章小结

我们的研究揭示了 ACP 中免疫细胞和上皮细胞的详细景观,表明了ACP 是一种免疫排斥性肿瘤,一个高度表达 RHCG 和 TAM_GPNMB 的末端分化上皮细胞亚群之间的相互作用在调节微环境以促进角质形成细胞迁移和分化方面起关键作用。全文逻辑清晰,容易复现,如果你也对这种分析方法感兴趣,但是设计及分析存在困难,欢迎关注CC一起交流)

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