### 文章标题：整合空间分析揭示胶质母细胞瘤的多层次组织结构

#### 发表时间：2024年05期

#### 期刊名称：Cell

#### 影响因子：4.55

#### 实验平台：10x单细胞测序；10x Visium空间转录组技术；Akoya CODEX空间蛋白技术

### 研究概述

通过单细胞测序数据分析，研究者识别出胶质母细胞瘤的细胞组成。使用10x单细胞测序技术，研究人员对28个胶质瘤样本进行了细胞类型组成的分析。以往的研究已定义了各种细胞状态，如IDH野生型GBM癌细胞及免疫细胞，包括神经祖细胞样（neural progenitor-like，NPC）、少突胶质细胞祖细胞样（oligodendrocyte progenitor-like，OPC）、星形胶质细胞样（astrocyte-like，AC）、间充质样细胞样（mesenchymal-like，MES）等核心细胞类型。此外，进一步利用10x Visium空间转录组技术和Akoya CODEX空间蛋白技术，研究者揭示了这些细胞成分在胶质母细胞瘤微环境中的空间分布。

### 空间多组学技术揭示细胞空间分布特征

在研究中，采用10x Visium对19个胶质瘤样本（包括GBM和IDH突变型）进行空间转录组学分析，并对12个GBM样本进行空间蛋白质组学分析。此外，还参考了已发表的13个高级别胶质母细胞瘤（GBM）数据集。

通过整合空间转录组和空间蛋白数据，研究者发现胶质母细胞瘤由多个小型局部环境组成。每个环境通常以某一主要细胞状态为主，并且这些细胞的空间分布表现出有序的结构和无序化的分布模式，这与缺氧水平的变化密切相关。有序的结构化分布区域中，特定的“状态配对”在多个尺度上形成优先接近的关系，这些细胞配对通过相互作用构成了一个五层空间结构，包括缺氧/坏死生态位、缺氧邻近层、血管生成免疫中枢层、神经发育/GBM层以及正常脑细胞层，且与缺氧相关联。相对缺氧/坏死区域较远的肿瘤区域空间结构则显得更加无序，例如早期的IDH突变胶质瘤便未见缺氧状态，其细胞分布呈现无序。此外，本研究为胶质母细胞瘤细胞空间分布形式提供了新的框架，强调缺氧是此框架的重要驱动因素。

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