近期，比利时布鲁塞尔炎症研究中心VIB髓细胞免疫学实验室的Kiavash Movahedi等在初发和复发GBM及小鼠GBM模型中，应用scRNA-seq、CITE-seq和免疫组化等技术，明确GBM在初发和复发过程中相关髓系细胞的异质性及靶向髓系细胞治疗的前景，结果发表于2021年3月的《Nature Neuroscience》在线。
——摘自文章章节
【Ref: Pombo Antunes AR, et al. Nat Neurosci. 2021 Apr;24(4):595-610. doi: 10.1038/s41593-020-00789-y. Epub 2021 Mar 29.】
胶质母细胞瘤（GBM）是侵袭性极强的原发性脑肿瘤，它具有高度免疫抑制的肿瘤微环境（TME），致使免疫治疗收效甚微。肿瘤相关髓系细胞主要包括树突状细胞（DC）和巨噬细胞（TAM）等，是重要的免疫调控因子。但在GBM的TME中的组成及生物学作用尚不明确。近期，比利时布鲁塞尔炎症研究中心VIB髓细胞免疫学实验室的Kiavash Movahedi等在初发和复发GBM及小鼠GBM模型中，应用scRNA-seq、CITE-seq和免疫组化等技术，明确GBM在初发和复发过程中相关髓系细胞的异质性及靶向髓系细胞治疗的前景，结果发表于2021年3月的《Nature Neuroscience》在线。
作者首先在11例GBM，包括7例原发、4例复发患者和小鼠GBM模型中，确定GBM中髓系细胞的异质性及生物学作用。随后，作者应用单细胞RNA测序（scRNA-seq）、CITE新型标记技术单细胞测序（CITE-seq）和免疫组化等技术，证实TAM对GBM形成的促进作用，并初步验证靶向髓系细胞药物的应用前景。
研究结果显示，scRNA-seq分析揭示人类和小鼠GBM动态免疫图谱，发现人GBM中，TAM是肿瘤微环境的主要成分，而且原发和复发GBM分别以TAM2、TAM1为主。其中TAM1来源于单核细胞，TAM2来源于小胶质细胞。此外，DC细胞大致可分为8个亚群，其中cDC表达细胞周期相关基因（STMN1和MKI67）。小鼠GBM的scRNA-seq发现，包括TAM和DC在内的多种髓系细胞与人GBM高度一致。CCR2敲除的小鼠GBM模型研究提示，小鼠TAM主要来源于单核细胞，而且存在于循环系统并在炎症反应中发挥趋化作用。
聚类分析、转录状态分析和CITE-seq验证TAM和DC亚群显示，单核细胞来源的TAM（Mo-TAMs）在复发GBM的Mo-TAMs中，SEPP1高表达。相比于小胶质细胞来源的TAM（Mg-TAMs），Mo-TAMs表达更多的是缺氧相关基因。免疫组化染色表明，Mo-TAMs和Mg-TAMs在GBM中分布均匀。结合TAM相关基因的转录分析发现，原发GBM患者中，TAM高表达激素相关基因，而在复发GBM中TAM高表达单核细胞趋化因子、IFN通路和吞噬作用相关基因，并筛选与4个预后相关基因（IL1B，CXCL8，IL6和SPP1）。此外，CITE-seq分析从蛋白水平验证大多数基因的差异性表达，也发现部分异常表达，为将来的机制研究提供方向。
体外培养的Mo-TAMs和Mg-TAMs均表现出显著高于正常小胶质细胞的促血管生成及抑制T细胞增殖的能力，而且不具备抗原呈提和介导T细胞活化的能力。Mg-TAMs分泌更多的TNF、CCL2和CCL4。小鼠GBM模型研究显示，减少单核细胞循环、抑制单核细胞向TAM转变两种方式均可降低TAM含量及肿瘤大小。靶向CSF1R药物PLX3397可抑制单核细胞向TAM转变，进而抑制肿瘤生长，佐证TAM的促瘤作用，并为靶向治疗提供方向。
作者通过单细胞测序等方法揭示GBM髓系细胞的免疫图谱，从基因、蛋白和生物学功能3个水平验证TAM的作用，并通过体外实验和小鼠模型明确靶向CSF1R治疗GBM的良好前景。
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