ACP具有明显的组织学异质性，以囊肿、钙化和其他实质为主要内容物。病理切片可见包括栅栏样上皮、星网状结构、涡轮装细胞簇和湿角蛋白在内的典型特征，但是，驱动这些特定病理结构形成的分子机制尚不清楚。当下ACP治疗的首选策略仍然是手术切除，辅助放疗则多用于术后肿瘤残余或复发患者，目前尚无有效的靶向治疗手段，有关ACP的靶向治疗途径仍在探索之中。因此，阐明ACP微环境中细胞和分子重塑的机制对于研究者们寻找潜在的干预靶点就显得尤为重要。
ACP的单细胞核测序图谱揭示了微环境中浸润的各种细胞类型
临近或远离下丘脑的ACP瘤周环境存在很大的异质性。因此，研究按照解剖部位，即临近或远离下丘脑分组，并收集样本，以期能够全面评估ACP的微环境特征。研究通过对来自3名ACP患者不同解剖部位的6例样本进行单细胞核测序，发现ACP中存在10种主要的细胞类型，包括星形胶质细胞、B细胞、内皮细胞、肿瘤上皮细胞、成纤维细胞、骨髓细胞、神经元、NK/T细胞、少突胶质细胞和浆细胞。其中，免疫细胞有着较高的浸润丰度（图1）。
NK/T细胞表型提示ACP微环境呈现出免疫抑制的状态
为了深入地描述ACP中浸润淋巴细胞的功能表型，研究分析了CD4+T细胞和CD8+T细胞群体，并鉴定出了一类耗竭T细胞亚群。这一结果通过计算耗竭T细胞特征评分得到了辅助验证，免疫荧光也证实了ACP中CD8+耗竭T细胞的存在。同时，研究通过反卷积算法比较了不同NK/ T细胞亚群在ACP和正常脑组织中的浸润丰度，发现ACP中有着更多的CD8+耗竭T细胞富集。同时，高细胞毒性评分的NK细胞在ACP中的浸润比例显著低于正常脑组织。这些结果表明ACP微环境存在免疫抑制的特点（图2）。
TAM亚群表现出不同的功能表型并且有着不同的分化来源
髓系细胞是高度异质性的细胞群体，对肿瘤微环境的塑造有着很大贡献。研究鉴定出10种髓系细胞亚群，并主要分析了其中的TAM相关亚群。其中，研究重点关注了TAM_GPNMB亚群。该亚群以基因GPNMB高表达为特征，有着脂质代谢相关途径的高度激活，功能富集分析则提示该亚群与肿瘤进展有着紧密关联。为了探究这些TAM亚群的谱系轨迹，研究首先通过相似性分析发现不同的TAM亚群分别与单核或小胶质细胞有着相近的基因表达模式，同时还评估了这些TAM亚群的单核起源与小胶起源特征评分，并利用RNA速率分析描述了不同细胞亚群之间的分化轨迹。这些结果都表明ACP中的TAM来源多样，不仅能够从外周循环的单核细胞分化而来，还可以起源于大脑组织驻留巨噬细胞。研究还发现，这些TAM亚群共同表达M1和M2的极化特征基因。其中，TAM_GPNMB倾向于表达更高的M2极化特征。此外，研究结果还表明，与TAM驱动T细胞耗竭相关的IRF8信号途径，在ACP中高度激活，并且TAM_GPNMB亚群还具有最高的IRF8通路特征评分，这也进一步提示该细胞亚群在塑造ACP特异的微环境过程中有着十分重要的作用（图3）。
ACP肿瘤上皮细胞表现出广泛的转录异质性
研究鉴定出5种上皮细胞亚群，通过muscat算法进行差异状态分析辅助评估了这些亚群的转录特征，并通过多种整合分析表征了这5种上皮细胞亚群的分子特征及潜在身份。其中，研究重点关注了以RHCG为标记基因的E_C4亚群。该亚群存在凋亡和角化途径的高度激活，且高表达CDKN2A，说明其处于细胞周期阻滞的状态。RNA速率分析也显示E_C4可能是ACP肿瘤上皮细胞分化的终点之一，表明该亚群具有较强的终末分化特征。这种角化的分化轨迹是一种独特的细胞死亡过程，也必然受到复杂的转录因子网络调控。通过pySCENIC算法，研究发现ETS家族成员EHF和ELF3在E_C4中特异激活且高度表达，说明这二者可能代表了驱动肿瘤上皮细胞这一条分化轨迹的主要转录因子（图4）。
空间转录组学揭示了ACP中不同细胞类型的空间特征，并提示TAM_GPNMB和E_C4存在空间共定位
为了描述ACP中不同细胞类型的空间分布特征，研究按照前述分组标准，对来自3名ACP患者不同解剖部位的4张切片进行了空间转录组测序，并根据解剖特征划分了每张空转切片的spot区域。结果表明，肿瘤不同解剖结构有着不同的细胞类型浸润特点。其中，代表终末分化的E_C4亚群的高特征评分spot则定位于角蛋白区域中（图5）。
值得注意的是，TAM_GPNMB和E_C4之间存在空间上的共域性，这两种细胞亚群共定位的现象也通过asmFISH进行了验证。并且，这二种细胞亚群在公共数据集样本中的浸润比例也有着显著的正相关。这种空间共定位的现象和大量样本中浸润比例的相关性提示这二者之间可能存在交互作用。通过GSEA，研究发现高浸润比例样本相较于低浸润比例样本的EMT通路活性显著上升，同时高浸润组还表现出TNF-α/NF-κb通路以及炎症反应途径的激活，表明ACP中这两种细胞类型富集的区域存在环境刺激或高度激活的免疫反应（图6）。
TAM_GPNMB与ACP上皮细胞间的相互作用
为了进一步推断E_C4与TAM_GPNMB之间相互作用的关键靶点，研究通过NIchNet算法进行了细胞通讯分析。分析结果显示，肿瘤上皮细胞亚群可以通过多种方式影响TAM_GPNMB，包括但不限于脂质代谢重编程、促进其抗炎表型转化和诱导细胞外基质重塑等，并最终导致ACP进展。空转切片也提示作用于TAM_GPNMB的靶基因高度表达于二者共定位的角蛋白区域。此外，分析结果还提示TAM_GPNMB作用于上皮亚群的配受体对能够导致EMT过程的激活，还有着阻断β-catenin入核，削减细胞干性并促进肿瘤细胞末端分化的能力。空转切片也同样证实了作用于肿瘤上皮细胞亚群的靶基因在角蛋白区域的高表达。这些结果提示TAM_GPNMB与E_C4之间的信号串扰可以维持它们彼此的功能表型和分化（图7）。
通讯作者简介
洪涛 教授
南昌大学第一附属医院
博士，教授，主任医师，博士生导师，享国务院特殊津贴
中国医师协会神经修复专委会副主任委员
中国医师协会内镜分会神经内镜专委会副主任委员
中国医师协会神经修复专委会下丘脑垂体功能重塑专委会主任委员
国家卫健委能力建设和继续教育神经外科学专委会神经内镜专业组组长
欧美同学会神经内镜分会主任委员
中华医学会神经外科学分会肿瘤学组副组长
中国研究型医院学会脑血管病学专委会副主任委员
世界华人神经外科学会常委
江西省医师协会神经外科分会主任委员
江西省神经疾病医疗中心主任，首席专家
从事神经外科工作30余年，在神经内镜、血管搭桥等方面取得卓越成就。先后主持国家自然基金题8项、国家科技支撑子课题2项、国家863计划子课题1项、省部级一等奖1项、二等奖3项、三等奖2项，国家发明专利2项，在Neurosurgery、JNS、J TRANSL MED等神经外科权威杂志发表论文120余篇。牵头成立中国南部神经内镜联盟。入选“新世纪百千万人才工程”人选 、“赣鄱英才555工程”人选。荣获卫生部“突出贡献中青年专家”、全国“卫生系统先进工作者”、中国医师奖、王忠诚学术成就奖、国家名医盛典“国之名医•卓越建树”荣誉、全国手术“大师金奖”、江西省“优秀共产党员” 、江西省“先进个人”等荣誉
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