AT/RT进展过程中与上皮间质转化和细胞外基质变化相关的分子改变

Molecular changes during AT/RT progression associated with epithelial-mesenchymal transition and extracellular matrix changes

作者信息Lea Altendorf, Anton Althammer, Rajanya Roy, Karoline Hack, Flavia W de Faria, Arend Koch, Vanessa Thaden, Melanie Schoof, Martin U Schuhmann, Peter Hauser, Pascal D Johann, Martin Hasselblatt, Michael C Frühwald, Kornelius Kerl, Ulrich Schüller
PMID42384079
发布时间2026-07-01
DOI10.1007/s00401-026-03050-1

实验完整度

包含snRNAseq分析、IHC验证、体外细胞实验(耐药模型和药物抑制)及生存分析等多个独立证据层级,并进行了功能验证和机制验证。

主要模型

人AT/RT肿瘤样本(8对原发和复发) AT/RT-MYC细胞系BT-16和CHLA-266 AT/RT-MYC患者队列(bulk RNAseq)

重点核对

snRNAseq分析中,肿瘤细胞与TME的分离依据CNV和标记基因 CIBERSORT分析中,原发肿瘤细胞簇与复发肿瘤细胞簇的相似性(CLUSTERS 2,4,5) 体外耐药细胞模型:doxorubicin (1 µM)、etoposide (5 µM)、vincristine (1 µM) 连续处理,约35天耐药细胞再生长 ETS1抑制剂TK216 (1 µM) 联合化疗对细胞活力的影响 生存分析中基因签名分组的最优截断值(maxstat)

摘要

非典型畸胎样/横纹肌样瘤(AT/RT)是婴儿期最常见的恶性脑肿瘤,预后极差。大多数患者会出现肿瘤进展或复发,但潜在机制尚不清楚。为了更好地理解这些机制,我们对8对原发肿瘤和复发肿瘤进行了单核RNA测序(snRNAseq)。分别分析了肿瘤细胞和肿瘤微环境(TME)细胞。通过使用CIBERSORT比较原发和复发肿瘤细胞群体的整体基因表达谱,鉴定出潜在的治疗耐药性肿瘤细胞。进行了组织病理学、体外实验、批量RNA测序和生存分析进行验证。配对的原发和复发AT/RT在基因表达谱上显示出显著差异。潜在治疗耐药性AT/RT-MYC肿瘤细胞显示出细胞外基质(ECM)的变化以及发育过程和免疫信号通路的改变。相应的基因特征与AT/RT-MYC患者较差的生存期相关。复发的AT/RT-MYC肿瘤细胞经历了部分上皮间质转化(pEMT),这一特征通过免疫组织化学(IHC)和分析标准治疗后体外的AT/RT细胞得到了证实。总之,我们确定了AT/RT肿瘤复发和治疗耐药的潜在机制,这些机制可用于改善未来的治疗。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
AT/RT肿瘤进展和复发的潜在机制是什么?特别是治疗耐药性肿瘤细胞的特征。
核心机制
AT/RT-MYC复发肿瘤细胞发生部分上皮间质转化(pEMT),伴随细胞外基质(ECM)重塑和免疫信号通路改变,可能促进治疗耐药和肿瘤复发。
主要证据
snRNAseq分析显示复发肿瘤细胞中pEMT比例增加,IHC证实EMA表达降低,体外化疗处理细胞系后pEMT标志基因上调,ETS1抑制剂TK216降低耐药细胞活力。
研究意义
研究揭示了AT/RT治疗耐药的潜在机制,为开发新的治疗策略提供了靶点。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

单核RNA测序分析配对原发和复发肿瘤

识别原发和复发AT/RT在转录组水平的差异,并区分肿瘤细胞和TME细胞。

对8对原发和复发AT/RT样本进行snRNAseq,通过CNV和标记基因分离肿瘤细胞和TME,并进行差异丰度分析、细胞通讯推断和聚类分析。

2

鉴定潜在治疗耐药性肿瘤细胞

通过比较原发和复发肿瘤细胞的基因表达谱,识别可能对治疗耐药的细胞亚群。

使用CIBERSORT对AT/RT-MYC原发和复发肿瘤细胞簇进行相似性分析,将原发肿瘤簇2、4、5定义为潜在治疗耐药细胞。

3

体外化疗耐药模型验证

验证标准治疗是否能诱导AT/RT-MYC细胞发生pEMT和上调耐药相关基因。

用doxorubicin、etoposide和vincristine处理BT-16和CHLA-266细胞系,诱导耐药细胞,通过IHC和bulk RNAseq检测pEMT标志物和耐药基因表达。

4

ETS1抑制剂TK216功能验证

探究抑制ETS1能否降低治疗耐药性。

在化疗基础上加入ETS1抑制剂TK216,用CellTiter-Glo检测细胞活力,比较有无TK216的耐药细胞生长情况。

5

生存分析

评估耐药相关基因表达与AT/RT-MYC患者生存的相关性。

基于bulk RNAseq数据,将患者分为高表达和低表达耐药相关基因(137个上调基因)两组,进行Kaplan-Meier生存分析和多变量Cox回归分析。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Chromium单细胞Flex基因表达试剂盒10x Genomics--
gentleMACS Octo组织解离器Miltenyi Biotec130-134-029
Liberase THMillipore Sigma5401151001
Chromium固定RNA分析试剂盒10x GenomicsPN-1000414
NextSeq 2000测序仪Illumina--
NovaSeq 6000测序仪Illumina--
BT-16细胞系----
CHLA-266细胞系----
阿霉素----
依托泊苷----
长春新碱----
TK216----
CellTiter-Glo发光细胞活力检测试剂盒PromegaG7570
Tecan Infinite M200酶标仪Tecan Group AG--
抗EMA/粘蛋白-1抗体DAKOM0613
抗CD1A抗体NovocastraNCL-L-CD1a-235
抗Langerin抗体Cell Marque™12D6,
Ventana染色系统Roche--
Qubit 4荧光计Thermo Fisher Scientific--
SMART-Seq链特异性试剂盒Takara Bio--
NovaSeq X Plus测序仪Illumina--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
单核RNA测序
FFPE组织样本处理,单核悬液制备,测序平台和试剂盒
阅读提示:Methods: Data sets, Isolation of cells from FFPE tissue and snRNAseq
鉴定潜在治疗耐药细胞
CIBERSORT分析中使用的细胞簇划分、相似性阈值和统计方法
阅读提示:Methods: CIBERSORT analysis, Fig. 2h
体外化疗耐药模型
药物处理浓度和时间:1µM doxo, 5µM eto, 1µM vin连续三天;耐药细胞生长时间约35天
阅读提示:Methods: Cell culture, Fig. 4d
ETS1抑制剂功能验证
TK216浓度(1 µM)及处理时间(56天),细胞活力检测方法和对照设置
阅读提示:Methods: Cell culture, Fig. 4g
生存分析
患者队列纳入标准、基因分组阈值(137个基因)和统计模型(Log-Rank检验、Cox回归)
阅读提示:Methods: Survival analysis, Fig. 5