今天来看一篇新鲜出炉的但Visium HD数据已经不是主角分析结果的文献,该文献于 2025 年 9 月 11号发表在 Cancer Cell 杂志上,文献标题为《Protein-based classification reveals an immune-hot subtype in IDH mutant astrocytoma with worse prognosis》

全文重要亮点 :

  • 基于蛋白数据「发现了四个clusters」:脂肪生成/脂肪酸代谢(AFM)、增殖/祖细胞(adipogenesis/fatty-acid-metabolism,PPR)、富含免疫/间充质的(immune/mesenchymal-enriched,IME)和神经元(neuronal,NEU)。

  • 「PPR 和 IME 与预后不良相关」,这一结果在 TCGA 和 273例中国IDH突变型星形细胞瘤队列中得到了验证。

  • 对189对初发-复发样本的「纵向分析」显示,肿瘤向PPR/IME亚型发生了进化转变。从机制上讲,PPR富含CDKN2A/B缺失,而IME则表现出增加的星形细胞分化(GD)以及耗竭性T细胞和浆细胞的浸润。

  • 「空间多组学」将GD形态与间充质样(MES样)肿瘤细胞聚集和富含淋巴细胞的微环境联系起来。

  • IME中的MES样肿瘤细胞过表达干扰素刺激基因,如GBP1,我们发现其促进了肿瘤细胞的增殖和迁移。

  • 本文还开发了一种「基于 AI 的分类器」用于患者分层。

数据情况

如下图所示,发现队列有51名成人弥漫性IDH突变型星形细胞瘤患者进行多组学测序,两个纵向队列,2个独立验证队列。

此外,还有2个Visium HD,4个CODEX!

真的是超大大手笔了!

蛋白质组聚类确定四个clusters

「四个clusters」:IDH突变型脂肪生成/脂肪酸代谢(IDHm-AFM,绿色)、IDH突变型增殖/祖细胞(IDHm-PPR,红色)、IDH突变型富含免疫/间充质的(IDHm-IME,橙色)和IDH突变型神经元(IDHm-NEU,蓝色)(图1B)。特点:

  • AFM显示出广泛的代谢程序(脂质、羧酸和硫代谢),以脂肪生成和脂肪酸代谢为特征
  • PPR富含细胞周期、DNA复制和增殖;「PPR预后不良,与其CDKN2A/B缺失的高发生率和4级的富集一致。」
  • IME由干扰素-γ反应和上皮-间充质转化(EMT)定义
  • NEU富含神经元功能,包括神经元投射发育和突触传递

独立队列验证:蛋白质聚类在不同队列中的预后价值

利用队列中的匹配蛋白质组学-转录组学数据,作者定义了每个蛋白质聚类的RNA标志物,并进行Mann-Whitney-Wilcoxon基因集检验以对样本进行分类。通过留一法交叉验证,该分类器达到了很高的平衡准确率(图2A)。尽管两者存在差异,但IME的RNA标志物与蛋白质标志物在统计上是相关的(图2B)。

「CGGA(n = 273例IDH突变型星形细胞瘤)」:IME亚型的总生存期再次显示出与PPR亚型相似的不良预后(p = 0.415),且显著低于AFM和NEU亚型(p = 7.61E-05)(图2C和2D)

「多变量模型」:证实 IME 和 PPR 是独立的生存预测因子(图2E)

「进化动态研究」:在初发和复发的IDH突变型星形细胞瘤中,AFM亚型在复发时减少,而PPR和IME亚型增加,表明肿瘤在复发时倾向于向PPR和IME亚型转变(图2F、G)。

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高分辨率的Visium HD数据分析已经沦为文献中的配角了吗?

单细胞分析:揭示 IDHm-IME 胶质瘤中独特的淋巴细胞浸润和增强的免疫活性

「单细胞RNA测序」:研究人员对18名患者的21个IDH突变型星形细胞瘤标本进行了单细胞RNA测序,这些标本与蛋白质组学数据匹配,涵盖了IME、AFM、PPR和NEU四种亚型(图3A)。

「细胞分类」:通过标记基因,研究人员将89,242个高质量细胞分类为肿瘤细胞、髓样细胞、淋巴细胞和少突胶质细胞群体,并通过检测拷贝数变异来确认肿瘤细胞。

「淋巴细胞富集」:在比较不同蛋白质聚类中的非恶性细胞时,研究人员发现IME亚型中淋巴细胞显著富集(图3B和3C),与其他亚型相比,这种富集具有统计学意义(p = 1.5e-03)。这表明IME亚型可能具有独特的免疫微环境特征,其淋巴细胞浸润可能与增强的免疫活性有关。

基于先前的转录状态研究,重新分析IDH突变型星形细胞瘤的恶性细胞,通过无监督聚类识别出六种肿瘤细胞状态:NPC样、MES样、AC样、OC样、G1/S期和G2/M期。

蛋白质聚类与细胞状态的关系:

  • MES样和AC样状态在IME蛋白质聚类中显著增加,而G1/S和G2/M状态则减少(图3E)
  • MES样肿瘤细胞与IDH突变型星形细胞瘤中的巨噬细胞浸润相关。

总体而言,IDHm-IME胶质瘤表现出一种独特的肿瘤微环境(TME),具有增加的免疫细胞浸润,特别是浆细胞,以及由间充质和免疫相关程序标记的肿瘤细胞状态,包括干扰素刺激基因的上调,突显了在这个基于蛋白质定义的聚类中肿瘤与免疫的协调激活。

关注点:空转数据分析结果

这里不仅有Visium HD而且还有超级贵的CODEX:利用10× Visium HD和CODEX对匹配的初发-复发IDHm-IME胶质瘤对进行了空间分析,以全面分析肿瘤细胞状态和免疫微环境。

下图展示了 IDHm-IME 胶质瘤中肿瘤细胞状态和淋巴细胞浸润的空间动态:

(A) 空间多组学实验设计和样本信息

(B) 在Visium HD捕获区域内空间匹配的CODEX 1、Visium HD和CODEX 2数据。左侧:一个相邻切片上的DAPI、CD74和CD31染色(CODEX 1)。中间:基于BANKSY的空间转录组学轮廓的无监督聚类。右侧:另一个相邻切片上的DAPI、CD74和CD31染色(CODEX 2)

(C) 热图显示从细胞邻域分析推断出的10个细胞生态位中10种细胞类型/状态的共现情况

(D) 显示两个示例斑块的代表性图像,这些斑块具有匹配的细胞形态信息

(E) GD形态与肿瘤细胞状态和肿瘤微环境(TME)细胞类型的关联

(F) 显示IDH突变型星形细胞瘤中高GD评分区域与低GD评分区域的代表性CODEX图像。高评分区域显示出增加的CD44+间充质样肿瘤细胞及其周围的免疫细胞。

下图展示了IDHm-IME胶质瘤中的空间淋巴细胞浸润模式:

(A) 比较IME与其他IDH突变型星形细胞瘤患者(n = 26)之间的血管周围淋巴细胞袖套(PLC)数量

(B) IDHm-IME胶质瘤中PLC的代表性H&E和CODEX图像

(C) 代表性CODEX图像显示PLC邻近区域内CXCL13+ T细胞与CXCR5+ B细胞之间的关键配体-受体相互作用

其他的就是IHC和其他数据的验证结果啦。

是不是占得篇幅内容已经不是主角啦!「作者分享了文中的两例 Visum HD 数据」

数据下载地址:http://lfz178.:8088/download

note:记住选择 谷歌网盘的数据,里面有2um的结果,百度的没有!!!

还有绘图代码:https://github.com/Jihong-Tang/Proteomics_IME

数据搞下来看看可以做一些有意思的分析不(「当主角的那种」)~

今天分享到这,国庆快乐~