美国哈佛医学院的Alan Yeo等采用单细胞转录组学和流式细胞学在表皮生长因子受体驱动的遗传小鼠GBM模型中，揭示整个肿瘤进展中免疫细胞组成的大规模综合纵向变化。结果发表在2022年5月的《Nature Immunology》在线。

——摘自文章章节

胶质母细胞瘤（GBM）是一种无法治愈的原发性恶性脑肿瘤，其特征是具有大量的促进肿瘤发展的免疫成分。但是对于肿瘤进展过程中的GBM免疫微环境的改变仍然知之甚少。美国哈佛医学院的Alan Yeo等采用单细胞转录组学和流式细胞学在表皮生长因子受体（EGFR）驱动的遗传小鼠GBM模型中，揭示整个肿瘤进展中免疫细胞组成的大规模综合纵向变化。结果发表在2022年5月的《Nature Immunology》在线。

为确定GBM进展中的细胞相互作用，作者利用基因编辑创建GBM小鼠模型，其中肿瘤由人EGFR过表达结合CDKN2A和PTEN的原位缺失引发启动。作者对27633个CD45-细胞和36304个CD45+细胞进行统一UMAP降维，分别从CD45-和CD45+样品中产生17个和20个亚群。其中检测到4个树突状细胞（DC）亚群、4个巨噬细胞亚群和4个T细胞/自然杀伤（NK）细胞亚群。亚群3是CD4 T细胞（Cd4+）；亚群7由CD8 T细胞（Cd8+）和NK细胞（Gzma+）组成；亚群3和32包含调节性T细胞（Tregs，Cd4+ Il2ra+）以及3个小胶质细胞亚群。与正常脑组织对照，早期和晚期GBM小鼠的亚群19 S期细胞显著增加；GBM小鼠模型内的EdU+小胶质细胞增加5倍（10.07±2.21% : 2.22±1.92%），证明在GBM组织中发生小胶质细胞增殖。EdU+ GBM小胶质细胞含有与有丝分裂、胞质分裂、细胞分裂和细胞周期的上调基因。GBM肿瘤微环境（TME）中，小胶质细胞亚群通过增殖和较少参与极化程序对肿瘤作出反应。作者通过信号通路分析发现，一个小胶质细胞亚群可以通过支持促炎程序对肿瘤作出反应，而另一个小胶质细胞亚群缺乏这种功能。

作者随后分析32种细胞因子，发现大多数（22/32）细胞因子的表达在CD45+细胞中富集，说明大多数肿瘤内细胞因子及其受体更多地在CD45+细胞群中表达，而极少在癌细胞中表达。作者还分析CD45+细胞中免疫检查点的表达情况，发现大多数检查点转录物在CD45+细胞中表达，主要在T细胞和骨髓细胞中表达。

通过对GBM进行时间纵向演变分析，作者发现在正常脑组织中不存在EGFR+细胞，而在早期和晚期的GBM中显著增加。早期GBM主要由小胶质细胞组成，晚期GBM出现巨噬细胞浸润增加。

综上所述，作者进行单细胞RNA测序研究在单细胞分辨率下，小鼠GBM的免疫和非免疫组成，并对起始和进展过程中的细胞种群进行纵向分析。作者观察到先天免疫群体在GBM发育早期的促炎性小胶质细胞到GBM终末期，免疫抑制性巨噬细胞和中性粒细胞高度浸润发生巨大变化。