空间组学揭示长期幸存者胰腺导管腺癌微环境中B细胞的空间位置信息

使用GeoMx DSP空间多组学技术比较因肿瘤复发而存活且无复发≥36个月的患者（长期存活者，n=10）和存活≤6个月（短期存活者，n=10）切除的PDAC肿瘤的免疫相关基因表达谱和蛋白表达谱分析。使用由12名长期幸存者和10名短期幸存者组成的独立样本队列进行额外验证，另外通过结合定性免疫组织化学和定量蛋白质表达谱进行独立验证。通过基因表达谱分析发现，B细胞在长期存活者的时间内显著增加（p=0.018）。在发现和验证队列中，通过空间蛋白谱分析证实了B细胞的高肿瘤浸润（分别为p=0.002和p=0.01）。较高数量的浸润B细胞主要在PDAC样本的基质室中发现，并且仅在长期存活的肿瘤细胞中发现。

这是第一项将基因表达谱和蛋白质空间浸润的免疫景观与PDAC患者的生存率联系起来的综合研究。研究发现长期存活者的时间中B细胞的数量更高，并且有一个特定的位置，这强调了B细胞和基于B细胞的治疗对PDAC患者未来个性化免疫治疗的重要性。

大脑中细胞的多样性和复杂组织阻碍了其细胞和分子结构中与年龄相关的变化的系统描述，限制了我们理解衰老过程中其功能下降机制的能力。

本研究首先对出生后1个月(4周龄，幼年)和21个月(90周龄，老年)的小鼠进行snRNA-seq测序，得到小鼠额叶皮层和纹状体单细胞图谱。结合单细胞核转录组筛选出的差异细胞marker、差异表达的衰老相关基因、先前报道的在衰老过程中各种细胞类型中高度上调的基因和已知的细胞marker，总共产生了212个细胞类型标记和204个与衰老相关的基因。后续在出生后1个月(4周龄，幼年)、6个月(24周龄，幼年)和21个月(90周龄，老年)三个不同年龄的小鼠的额叶皮层和纹状体中成像了这416个基因，使用Harmony算法共同嵌入MERFISH和snRNA-Seq数据，集成聚类分析确定了43种神经元和非神经元细胞类型。接下来，根据MERFISH数据分析与年龄相关的细胞状态和组成的变化、与年龄相关的单个细胞类型和细胞状态的空间分布变化，结合snRNA-seq数据进行差异基因、GO、KEGG的分析，探究个体细胞类型基因表达谱中与年龄相关的变化。显示与神经元相比，大量与炎症和免疫反应相关的基因在衰老小鼠大脑中的非神经元细胞中高度表达，非神经元细胞表现出更加显著且差异化的年龄相关变化。许多衰老上调的基因表现出特定的空间模式，尤其是少突胶质细胞、星形胶质细胞和小胶质细胞，相对于其他解剖学区域，胼胝体白质中随年龄增长差异表达基因数量最多。且观察到星型胶质细胞和小胶质细胞会随着年龄的增加而活化，与脑部炎症有关。为确认这种关系，在3个月龄(出生后1个月、6个月和21个月)给小鼠注射LPS，在注射LPS后24小时对动物实施安乐死，并将LPS数据集与先前描述的正常大脑MERFISH数据集整合。发现细胞类型的组成和整体空间的组织高度相似，区别的地方是衰老会独特地诱导小胶质细胞的活化。衰老与LPS诱导的脑炎症既有相似性又有差异性。

以上这些结果为研究衰老相关的大脑功能衰退和炎症提供了重要的见解。

本研究通过9个配对人类口腔黏膜活检样本，建立了一个单细胞转录组图谱和一个空间转录组图谱，包括非常早期的OSCC、邻近的中度到重度发育不良的癌前病变以及正常区域。结果发现，上皮基因表达谱的改变在OSCC发病中起重要作用。并且在癌前病变周围观察到免疫抑制单核细胞亚型和VEGF信号的调节，共同增强了促进癌症起始的活性。

总之，本研究阐明了OSCC癌前病变的细胞景观，对于理解整个OSCC启动过程至关重要，并有助于为癌症干预的治疗提供信息。

脊椎动物视网膜是一种特殊的光敏组织，由各种类型的神经元和神经胶质细胞组成。光适应使脊椎动物的视觉系统能够在大范围的环境照明下工作。光感受器中光转导的调节被认为是光适应的主要机制。杆状光感受器对黑暗敏感，因此负责暗视觉，而锥状光感受器适应广泛的光强度，并负责光视觉。然而，不同视网膜细胞是否以及如何在细胞和分子水平上相互作用以适应光/暗条件需要系统的研究。

因此，研究者利用单细胞RNA测序来解剖小鼠在光/暗适应过程中视网膜细胞类型特异性转录组。结果表明，除了光感受器外，其他类型的视网膜细胞在光/暗适应下也表现出动态的分子变化，并特异性地丰富了信号通路。重要的是，Müller胶质细胞(MGs)被确定为细胞间相互作用的中心细胞，显示出与其他视网膜细胞的复杂细胞-细胞通信。此外，光照增加了MGs中脱碘酶Dio2的转录，将甲状腺素(T4)转化为活性三碘甲状腺原氨酸(T3)。随后，光照增加了T3水平，并在光照条件下调节视网膜细胞的线粒体呼吸。由于视锥细胞特异性表达甲状腺激素受体Thrb，它们通过调节光响应性来应对T3的增加。特别是MGs中Dio2表达的缺失降低了视锥细胞的光响应能力。

晚期高级别浆液性卵巢癌症（HGSC）是一种侵袭性疾病，占所有卵巢癌症死亡人数的70%。然而，15%被诊断为晚期HGSC的患者存活超过10年。阐明这些长期幸存者（LTS）的预测标志物有助于确定该疾病的治疗靶点，从而提高患者的生存率。

为了研究卵巢癌症中肿瘤微环境（TME）的基质异质性，文章中使用10x空间转录组学在LTS和短期幸存者（STS）治疗的初发晚期HGSC中生成空间分辨的转录谱，并确定晚期HGSC患者中癌相关成纤维细胞（CAF）异质性与生存率之间的关系。整合了空间转录组学和单细胞RNA测序数据来区分肿瘤和间质区域，并开发了一种计算方法（多模态交叉分析）来研究TME中各种肿瘤和CAF亚型之间的空间分辨配体-受体相互作用。在TME中，CAF的特定亚型及其相对于特定卵巢癌症细胞亚型的空间位置与晚期HGSC患者的长期生存相关。此外，与LTS相比，STS肿瘤组织中基质-肿瘤界面处APOE-LRP5串扰增加。这些发现使用多重免疫荧光实验进行了验证。

总体而言，这一空间转录组学分析揭示了卵巢TME中空间分辨的CAF肿瘤串扰信号网络，这些信号网络与HGSC患者的长期生存相关。文章后续工作可能会去进一步证实这种串扰是否在调节HGSC的恶性表型中发挥作用，并可作为患者生存的预测生物标志物。