多组学文章分享----非小细胞肺癌脑转移的单细胞和空间基因组图谱

作者，Evil Genius

现在这些文章，基本都是多组学。

今日参考文献

知识积累

脑转移常发生在非小细胞肺癌（NSCLC）患者中，是癌症相关死亡的常见原因。

snRNA + scTCR + WGS + spatial

与原发性肿瘤相比，染色体不稳定（CIN）是脑转移的一个显著基因组特征。

基因组分析研究发现了不同的体细胞突变（即在BM中发现的突变，但在匹配的原发性肿瘤中没有发现），这些突变可能是NSCLC中BM的驱动因素，特别是肺腺癌.

患者样本

肺腺癌原发与脑转移样本

snRNA + scTCR + WGS + spatial

精细化恶性细胞鉴定

区分恶性细胞和非恶性细胞是单细胞分析的基础，并且可以通过推断几乎只存在于癌症细胞中的大规模染色体拷贝数改变（CNAs）来实现。然而，在“正常”细胞具有CNA嵌合的组织环境中，这是不够的，例如中枢神经系统细胞。此外，高度可塑性的恶性细胞可能会失去细胞类型定义的谱系标记基因表达，使得单独的基因表达特征也不足以进行明确的分配。

BMs中染色体不稳定

与PT相比，BM的基因组改变（FGA）比例明显更高，表明其染色体不稳定性（CIN）程度更高。

与PT和颅外转移（ECM）相比，BM是染色体最不稳定的病变。

分析强调了CIN是一种在脑转移的恶性特征。

BMs癌细胞呈现神经样状态

NMF识别meta-program。

BMs中A recurring cell population enriched

患者匹配的PT和BM的图像分析证实了共表达GFAP的癌症细胞（EpCAM+）的罕见部分的存在，约占所有癌症细胞的0.12%，其中绝大多数细胞存在于BM中。最后，具有较高集群21特征的患者与较差的总体生存概率相关。具有较高cluster 21特征的患者与较差的总体生存概率相关。

除了基因组差异外，来自BMs的癌症细胞具有神经样细胞状态，包括存在于不同疾病部位但富集于BMs的罕见亚群。

BM和PT的TME特征

BMs的特征是CD8+T细胞浸润、分化和功能受损。

神经元和其他脑生态位细胞已成为肿瘤发生、肿瘤维持和原发性脑肿瘤和脑转移性病变TME的关键相互作用细胞类型和调节因子。

分析表明，niche细胞的相互作用，特别是驻留的中枢神经系统细胞和中枢神经系统髓系细胞群相互作用，协调了免疫抑制的BM 微环境，这是BMs TME的一个显著特征。

基因组和细胞特征的空间变异性

空间平台，Slide-seq V2。

14个样本进行了空间转录组学（ST）分析，包括8个PT和6个BMs。

最后来看看关键的分析方法

去除游离的RNA污染

单细胞数据质控，去除双细胞

单细胞CNV分析

基因组估计肿瘤纯度

CCA进行细胞整合分析

基因组不稳定性分析

NMF分析

CellPhoneDB通讯分析

空间转录组分析

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