IDH野生型胶质母细胞瘤的纵向多模态分析揭示了不同治疗反应预后的分子进化和细胞表型

Longitudinal multimodal profiling of IDH-wildtype glioblastoma reveals the molecular evolution and cellular phenotypes underlying prognostically different treatment responses

Calixto-Hope G Lucas and others

Neuro-Oncology, Volume 27, Issue 1, January 2025, Pages 89–105, doi: 10.1093/neuonc/noae214

编译：王风景 万大海

胶质母细胞瘤（GBM），IDH野生型仍是一种分子异质性疾病。目前胶质母细胞瘤的治疗标准包括手术切除、辅助放疗和替莫唑胺的化疗。但是尽管采用积极的治疗方法，GBM还是会复发，并且已被证明对大多数靶向和基于免疫的治疗具有很大的耐药性。

尽管最近在IDH野生型胶质母细胞瘤的生物学方面取得了进展，但它仍是一种毁灭性的疾病，其异质性反应的分子基础尚不清楚。为了研究胶质母细胞瘤的纵向分子进化如何驱动肿瘤进展和治疗耐药性，我们进行了组织病理学评估，靶向基因组测序，以及来自106名患者的配对原发和复发的IDH野生型胶质母细胞瘤肿瘤标本的全基因组DNA甲基化分析和研究差异治疗反应的分子进化和细胞表型。与不同预后治疗反应相关的分子进化特征可能为胶质母细胞瘤患者的未来精准医学治疗研究提供信息。

结果如下：

1.IDH-野生型胶质母细胞瘤原发和复发配对的遗传改变

101对原发性和复发性IDH野生型胶质母细胞瘤的基因组分析，结果显示原发和复发肿瘤在大规模染色体拷贝数变异方面的频率相似。在比较原发和复发肿瘤标本时，还有最常见的遗传改变的频率相似。最常改变的致癌基因和抑癌基因包括TERT、CDKN2A、EGFR、PTEN、TP53、NF1、PIK3CA、RB1和PTPN11。发现表明，TERT启动子突变和CDKN2A/B纯合缺失是大多数IDH野生型胶质母细胞瘤的早期肿瘤启动事件，而影响大多数其他主要致癌基因和抑癌基因的遗传事件通常发生在胶质瘤形成的后期。

2.IDH野生型胶质母细胞瘤原发和复发配对的表观基因组分类切换

在98对接受DNA甲基化分析的初始未治疗和首次手术治疗的复发性肿瘤中，79例显示与原发和复发肿瘤的胶质瘤类别匹配。原发队列显示RTK2甲基化类富集，而复发队列显示MES甲基化类富集。根据DNA甲基化类别将患者队列划分为“稳定”与“切换”时，从原发手术开始的总生存期或无复发生存期，或首次手术治疗复发的生存期没有显著差异。

3.IDH野生型胶质母细胞瘤原发和复发配对的基因组进化

当比较配对的原发和复发胶质母细胞瘤标本的遗传改变结果时，确定了三种不同的基因组进化模式分别为稳定型、累加型和发散型。当根据这3种不同的基因组进化模式对患者队列进行分离时，首次手术后的总生存率或无复发生存率，或首次手术后复发的生存率均无差异。

4.IDH野生型胶质母细胞瘤与IDH 突变型星形细胞瘤的表观基因组进化

同时从IDH -野生型胶质母细胞瘤与IDH-突变型星形细胞瘤中生成DNA甲基化阵列数据，直接比较表观基因组进化这两种不同的胶质瘤类型。我们发现，与IDH野生型胶质母细胞瘤相比，原发IDH突变型星形细胞瘤具有明显高甲基化的表观基因组，而复发性IDH突变星形细胞瘤的甲基化水平与IDH野生型胶质母细胞瘤的甲基化水平相似。

5.胶质肉瘤的转化是由最初切除时的独特分子特征决定的

IDH野生型胶质母细胞瘤肿瘤队列的组织病理学评估显示，17%患者复发时发生肉瘤转化。与常规GBM相比，发生胶质肉瘤的患者首次手术与首次复发之间的间隔时间明显缩短。我们发现在复发时转化为胶质肉瘤的原发GBM的分子特征存在差异。发现表明，IDH野生型GBM在治疗后复发转化为胶质肉瘤，在原发手术时具有独特的遗传和表观遗传组成。

6.替莫唑胺治疗后体细胞超突变是由MGMT和KCNQ1DN甲基化模式决定的

在106例纵向分析的IDH野生型胶质母细胞瘤患者中，11%患者在替莫唑胺治疗后复发时出现体细胞高突变。替莫唑胺后出现体细胞超突变的患者从原发手术到肿瘤复发的时间间隔明显长于未发生体细胞超突变的患者。在原发胶质母细胞瘤标本中，我们在MGMT启动子区域的12个CpG位点中鉴定出了4个特定位点，以及CCDC147、GCA、和KCNQ1DN。然后，我们根据初始瘤的DNA甲基化β值生成了MGMT启动子中4个关键CpG位点的综合评分。我们确定，在截断值之上有3个或更多的MGMT启动子甲基化位点，对于识别该队列中继续发展替莫唑胺诱导的复发高突变的患者，灵敏度为92%，特异性为87%。

总之，我们的分析表明，大多数胶质母细胞瘤在放疗和替莫唑胺治疗后经历了纵向基因组和表观基因组进化，这可能是疾病进展和临床观察到的不同患者轨迹的基础。我们表明，对原发和治疗后复发肿瘤的个性化基因组分析可以揭示影响治疗决策的治疗耐药机制的遗传改变。此外，对原发手术标本的前瞻性分子分析可以识别生物标志物，预测哪些患者最有可能遵循某些进展轨迹，分别与较不利和较有利的结果相关。因此，我们认为胶质母细胞瘤的精准医学需要结合基因组/表观基因组进化分析，并且需要基于对所有可用的纵向获得的肿瘤标本进行分子研究。

EZH2功能二元性在ROS分层的胶质母细胞瘤治疗中的意义

EZH2 functional dichotomy in reactive oxygen species-stratified glioblastoma 

Lynnette Wei Hsien Koh and others

Neuro Oncol. 2025 Feb 10;27(2): 398–414,doi:10.1093/neuonc/noae206

编译：程传东 陈一楠

在IDH野生型胶质母细胞瘤（GBM）中，EZH2 在不同的活性氧（ROS）水平的肿瘤中表现出功能二元性。本研究通过多组学分析和体内外实验，揭示了EZH2 在 ROS（+）和 ROS（−）GBM之间的作用差异。研究表明，在ROS(+)肿瘤中，EZH2通过CXC结构域与RelB相互作用，持续激活非经典NF-κB2信号通路，促进化疗耐受；而在ROS(−)亚型中，EZH2的Polycomb抑制复合体2（PRC2）甲基转移酶活性则抑制经典NF-κB信号通路。由于现有EZH2酶抑制剂（EZH2inh）针对其甲基转移酶功能的疗效有限，本研究采用能够透过血脑屏障的NF-κB诱导激酶抑制剂（NIKinh），破坏EZH2-RelB相互作用，并在ROS(+)异种移植小鼠模型中显著延长生存期。这一发现揭示了EZH2 CXC结构域在ROS分层的GBM治疗耐受中的关键作用，强调了针对其非经典功能的新型治疗策略的重要性，并凸显了患者分层方法在精准治疗中的意义。

胶质母细胞瘤代谢重编程新机制：GDH1介导的谷氨酰胺分解反馈激活EGFR/PI3K/AKT通路

Glutamate dehydrogenase 1-catalytic glutaminolysis feedback activates EGFR/PI3K/AKT pathway and reprograms glioblastoma metabolism

Rui Yang and others

Neuro-Oncology, Volume 27, Issue 3, March 2025, Pages 668–681, https://doi.org/10.1093/neuonc/noae222

编译：孙凯捷 刘思哲 杨建凯

胶质母细胞瘤（Glioblastoma, GBM）作为最具侵袭性的原发性脑肿瘤，其代谢可塑性及治疗抵抗机制始终是神经肿瘤学研究的核心挑战。中国医学科学院肿瘤医院杨荣团队在《Neuro-Oncology》（2025;27:668-681）发表的研究中，首次揭示了谷氨酸脱氢酶1（Glutamate Dehydrogenase 1, GDH1）通过催化谷氨酰胺分解代谢，形成正反馈环路持续激活EGFR/PI3K/AKT信号轴，进而驱动肿瘤代谢重编程与恶性进展的分子机制，为靶向肿瘤代谢微环境提供了全新视角。

研究团队通过整合多组学分析发现，GDH1在GBM组织中的表达水平较正常脑组织升高4.7倍（P<0.001），且与患者总生存期显著负相关（HR=2.34, 95%CI 1.68-3.26）。体外实验表明，敲低GDH1可抑制U87MG和LN229细胞系的增殖（IC50降低62%）并诱导凋亡（Annexin V+细胞比例增加3.8倍）。机制研究揭示，GDH1催化谷氨酰胺分解生成的α-酮戊二酸（α-KG）通过抑制赖氨酸去甲基酶KDM4A，导致组蛋白H3K9me3去甲基化水平升高，进而开放EGFR基因启动子区域染色质可及性，促进EGFR转录（ChIP-seq验证结合峰增加2.1倍）。这一过程形成自分泌环路：EGFR激活进一步通过PI3K/AKT信号上调GDH1表达（Western blot显示p-AKT(Ser473)水平与GDH1呈正相关，r=0.79），形成代谢-表观遗传-信号通路的正反馈网络。

代谢流分析（13C-glutamine tracing）显示，GDH1高表达细胞中谷氨酰胺向三羧酸循环（TCA cycle）的碳通量增加2.3倍，同时伴随核苷酸合成前体次黄嘌呤的积累（LC-MS检测浓度升高78%）。这种代谢重编程使肿瘤细胞在低葡萄糖环境中仍能维持ATP生成（Seahorse分析显示基础耗氧率OCR提高1.9倍），解释了GBM在缺血微环境中的适应性生存。研究进一步通过转基因小鼠模型（GFAP-Cre;GDH1flox/flox）证实，条件性敲除GDH1可使原位移植瘤体积缩小65%（P=0.002），并显著延长生存期（中位生存期从28天延长至47天，Log-rank P<0.001）。单细胞RNA测序发现，GDH1缺失导致肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）向促炎M1表型极化（CD86+细胞比例从12%升至41%），提示代谢干预可重塑免疫微环境。

临床转化方面，研究团队筛选出小分子抑制剂EGCG（表没食子儿茶素没食子酸酯）可特异性结合GDH1活性中心（分子对接结合能-9.8 kcal/mol），在患者来源异种移植（PDX）模型中，EGCG联合EGFR抑制剂厄洛替尼使肿瘤生长抑制率提升至82%（单药组为47%），且未增加肝毒性（ALT/AST水平无显著变化）。代谢组学分析显示，联合治疗显著降低肿瘤内α-KG/谷氨酸比值（下降54%），并抑制AKT磷酸化（p-AKT(Ser473)降低68%）。这一发现为克服EGFR靶向治疗耐药提供了新策略——通过代谢干预阻断代偿性信号激活。

该研究的创新性在于：首次阐明GDH1通过代谢-表观遗传交叉对话调控EGFR通路的分子机制，揭示了谷氨酰胺分解在GBM代谢可塑性中的核心地位；提出“代谢检查点”概念，即靶向GDH1可同时干扰能量代谢、表观调控及免疫微环境，为多维度治疗策略奠定理论基础。目前，基于此发现的Ⅰ期临床试验（NCT05543218）已启动，旨在评估GDH1抑制剂联合标准放化疗的安全性与初步疗效。未来研究需进一步解析GDH1在不同GBM分子亚型（如IDH突变型与野生型）中的调控异质性，并探索其与肿瘤干性维持的关联，以推动精准代谢治疗的发展。

GDH1催化性谷氨酰胺分解通过KDM6A依赖性调控HK2重塑糖酵解通路 

（A）经DMSO或GDH1抑制剂R162（20 μM）处理指定时间的LN229细胞中能量代谢相关代谢物的质谱分析热图，展示差异显著的代谢物分布。  

（B、C）LN229或GBM02细胞经DMSO或R162处理72小时后，通过细胞外酸化率（ECAR）检测糖酵解速率变化。  

（D）R162处理不同时间的LN229或GBM02细胞中H3K27me3修饰水平及HK2蛋白表达的免疫印迹分析。  

（E、F）在稳定敲减GDH1（shGDH1）的LN229或GBM02细胞中回补Flag标记的重组GDH1野生型（wt）或R496S突变体，检测HK2表达（E）；采用H3K27me3抗体进行染色质免疫沉淀（ChIP），并通过qRT-PCR扩增目标位点（F）。  

（G、H）在稳定敲减KDM6A（shKDM6A）的LN229或GBM02细胞中过表达GDH1，检测HK2表达（G）；ChIP-qRT-PCR分析H3K27me3在目标位点的富集水平（H）。  

（B、C、F、G）数据以均值±标准差表示（**P<0.01）。 

O-GlcNAc糖基化稳定的WTAP通过N6-甲基腺苷依赖性方式促进胶质母细胞瘤的恶性进展

O-GlcNAcylation stabilized WTAP promotes GBM malignant progression in an N6-methyladenosine-dependent manner

Jiawei Qiu and others

Neuro-Oncology, Volume 27, Issue 4, April 2025, Pages 900–915, https://doi.org/10.1093/neuonc/noae268

编译：王樑

背景：间充质胶质母细胞瘤干细胞（MES GSCs）与髓系来源的巨噬细胞（MDMs）的相互作用塑造了肿瘤免疫抑制微环境（TIME），促进胶质母细胞瘤（GBM）的进展。N6-甲基腺苷（m6A）在肿瘤进展中发挥重要作用，但其调控GBM TIME的机制仍不明确。

方法：本研究通过单细胞RNA测序和批量RNA测序数据集，鉴定WTAP在MES GBM与MDMs相互作用中的关键作用；通过体外和体内实验验证WTAP的生物学功能；机制上采用质谱、RNA免疫沉淀（RIP）及免疫共沉淀等实验进行探究。

结果：本研究发现，m6A甲基转移酶Wilms’肿瘤1相关蛋白（WTAP）的蛋白稳定性可通过OGT介导的O-GlcNA糖基化与USP7介导的去泛素化协同增强。WTAP通过促进LOXL2的m6A修饰，以IGF2BP2依赖性方式增强其mRNA稳定性，从而上调LOXL2蛋白（sLOXL2）的分泌。sLOXL2通过与GSCs表面的整合素α5β1结合，激活FAK-ERK信号通路，以自分泌方式诱导GSCs的间充质转化。同时，sLOXL2还可激活MDMs中整合素α5β1-FAK-ERK轴，通过旁分泌途径促进M2样MDM表型形成，进而导致T细胞耗竭并诱导GBM免疫逃逸。在转化医学层面，靶向WTAP表达的OGT抑制剂与破坏MES GSC-MDM相互作用的LOXL2拮抗剂联合使用，可增强抗PD1免疫治疗效果。

结论：WTAP在GSCs的间充质转化及TIME形成中起关键作用，提示靶向WTAP及其下游效应因子可提高免疫治疗效果，具有重要治疗潜力

GBM Purity：估算全转录组RNA测序数据中GBM肿瘤纯度的工具

GBMPurity: A machine learning tool for estimating glioblastoma tumor purity from bulk RNA-sequencing data 

Morgan P H Thomas and others

Neuro-Oncology, Volume 27, Issue 6, June 2025, Pages 1458–1473, https://doi.org/10.1093/neuonc/noaf026

编译：睢英 万大海

由于胶质母细胞瘤（GBM）侵袭性强、异质性高，使其在临床上极具挑战性。可通过GBM肿瘤纯度（肿瘤中恶性细胞的比例）来理解GBM，其具有直接临床相关性，并可能掩盖大量样本中恶性部分的分子信号。然而，现有肿瘤纯度估算方法特异性差、技术门槛高。我们旨在开发一种可靠、易用的GBM肿瘤纯度估算工具。

一、数据收集与预处理

通过将标记的单细胞数据合并来模拟肿瘤的总体表达谱，从而了解假定的肿瘤真实纯度。在训练过程中，我们使用了由Ruiz-Moreno等人整理的名为GBmap 的胶质母细胞瘤全单细胞RNA测序图谱。为确保模型对总体RNA-seq样本具有通用性，我们从虚拟总体单细胞GBmap样本和总体GBM样本中选取了在两种样本中均等表达的基因。经过CPM标准化后，排除了在任一模式中，超过50%样本中CPM值小于1的基因。通过KS统计量阈值小于0.4的标准，我们选择了在两种模式下分布相似的5829个基因用于模型训练。这些选定的基因保留了由OmniPath资源定义的每种细胞类型的多个经典标志物，并且这些标志物在我们的单细胞训练数据中按预期在相应的细胞类型中表达。

二、模型开发

我们通过对单细胞数据中恶性细胞和非恶性细胞进行随机抽样，模拟了不同纯度的虚拟总体样本。为保持对肿瘤内异质性的稳健性，模拟的伪总体样本在样本内部进行。少于5个恶性细胞或非恶性细胞的样本被排除在外。在模型训练过程中，我们不断模拟虚拟总体样本，直到均方误差损失函数收敛。再通过交叉验证优化超参数，最终模型基于197个训练样本构建。

三、模型评估

GBM Purity在多个验证数据集上表现强劲，该模型在 Wang 和Neftel 的虚拟总体数据上均实现了0.15的平均绝对误差（MAE），相关系数（CCC）分别为0.88和0.77。此外，该模型与基于DNA的总体肿瘤纯度估计值的相关性也相当，TCGA和EORTC队列的平均绝对误差均为0.13，相关系数分别为0.60和0.74。

我们进一步评估GBM Purity的稳健性。首先通过使用不同的权重初始化来训练GBM Purity，评估模型的稳定性，并观察到在3个单细胞数据集上模型性能的一致性（补充图 S4A）。

在验证数据中观察到低估纯度的趋势，进一步研究发现，随着缺失基因数量的增加，模型对纯度的估计呈线性下降。我们的验证数据中有159个基因的表达量低于用于特征选择的阈值，这解释了纯度估计值降低的原因。因此，我们在网络服务器中对缺失基因超过1%的数据集设置了警告提示，并且对于缺失所需基因20%的数据集，模型将无法运行。

四、基准测试

我们评估了GBM Purity的性能，将其与几种成熟的纯度估计工具进行了比较。在5个数据集[3个具有真实纯度标签的虚拟数据集（GBmap、Wang等人和 Neftel 等人）和2个具有DNA源纯度估计的组RNA-seq数据集（TCGA和EORTC）]上评估了平均绝对误差、均方根误差、皮尔逊相关系数和CCC性能指标。GBM Purity在所有评估指标中均表现良好，优于其他工具。

五、模型解释

我们利用训练GBmap数据集的虚拟细胞群验证了线粒体核糖体RNA的功能可能与细胞凋亡的负调控有关；并通过基因集富集分析（GSEA）表明，与神经发育前体相关的基因对纯度估计有积极影响，而小胶质细胞和神经元基因集则对纯度估计有负面影响。同时，为了验证GBM Purity的推断是否符合已有的生物学知识，检查EORTC队列中GBM各分子亚型的GBM Purity得出的纯度估计值，证实间质型肿瘤的纯度水平显著较低，这与先前的研究结果一致；我们还发现，前神经元型肿瘤中非恶性脑细胞的比例显著增加；还研究了整体样本中原神经纯度降低的原因，结果显示前神经元肿瘤中正常脑细胞类型的分数显著增加，而间质型肿瘤中免疫细胞类型的分数显著增加。

GBM Purity是首个专为GBM设计的肿瘤纯度估算工具，具有以下优势：1.易用性强（网络版即传即用，无需生物信息背景）；2.准确性高(优于泛癌种工具)；3.生物学洞察(揭示proneural亚型肿瘤中正常脑细胞的显著浸润，提示其可能的治疗靶点)；4.可推广至其他癌种，支持免疫治疗响应预测等临床应用。

图1. GBMPurity的研究设计和培训方法。（A）培训中的样本细胞计数（顶部）和细胞类型组成（底部）（GBmap），以及验证（Wang和Neftel）数据集。具有较浅阴影的条表示单核衍生的样品，（B）GBMPurity训练过程的概述。将来自GBmap数据集（Ruiz-Moreno等32）的seq数据与大量GBM RNA-seq数据进行比较，以鉴定在单细胞和大量模式中具有一致表达的基因（详见方法部分和补充图2）。对患者内的细胞进行随机采样，以模拟具有已知纯度水平的伪块，其用作多层感知器的训练数据。在Wang等人11的57个单核伪块和Neftel等人5的9个单细胞伪块上评估训练模型。该模型被应用于批量RNA-seq数据进行纯度推断。标有刻度的数据集具有DNA衍生的纯度估计值，可用于对模型预测的额外验证。

SOX2在脉络丛发育与肿瘤发生中调控LIM同源盒转录因子

SOX2 commands LIM homeobox transcription factors in choroid plexus development and tumorigenesis 

Lukas J Faltings and others

Neuro-Oncology, Volume 27, Issue 8, August 2025, Pages 2006–2022, https://doi.org/10.1093/neuonc/noaf085

编译：刘竞辉

背景：脉络丛（CP）肿瘤是一种罕见的脑部肿瘤，主要影响儿童人群。与良性的脉络丛乳头状瘤（CPP）不同，脉络丛癌（CPC）是一种侵袭性强的恶性肿瘤，生存率极低。尽管存在全染色体范围的重排，但除了TP53的反复突变外，大多数CP肿瘤的驱动因素仍不清楚。对信号通路异常的研究可能有助于深入理解这些肿瘤的生物学机制。已有研究提示NOTCH信号在CP肿瘤中发挥作用；我们构建了由NOTCH激活和Trp53缺失驱动的CP肿瘤小鼠模型。本研究旨在探讨转录因子SOX2在CP发育与肿瘤发生中的作用。

方法：采用多组学方法对NOTCH驱动的CP肿瘤中的细胞异质性进行表征，研究SOX2在肿瘤细胞分子特征中的功能。

结果：单细胞转录组学和表观遗传学方法鉴定出肿瘤中存在多种细胞群体，这些群体与正常脉络丛相似，如上皮细胞和胶质细胞群体。伪时间轨迹分析显示，NOTCH驱动的CP肿瘤起源于双潜能胶质祖细胞，并保留一种祖细胞样特征，表现为SOX2表达增强。SOX2失活可削弱祖细胞样特征并抑制肿瘤生长。整合组学研究发现，SOX2可结合在菱脑唇中表达的祖细胞相关基因，包括LIM同源盒转录因子LMX1A和LMX1B。一致地，SOX2通过调控这些基因的表达来维持CP肿瘤和发育过程中的祖细胞特性，而LMX1A和LMX1B则支持SOX2在肿瘤细胞增殖中的功能。此外，空间转录组学分析显示，在人类CP肿瘤中存在SOX2和LMX1A的异常表达。

结论：SOX2-LMX1信号通路在脉络丛发育和肿瘤形成中维持祖细胞特性，提示其在CP肿瘤发生中的关键作用。

ROBIN：一种基于纳米孔测序技术——整合术中甲基化组分类与次日全面分子谱分析，实现超快速肿瘤诊断

ROBIN: A unified nanopore-based assay integrating intraoperative methylome classification and next-day comprehensive profiling for ultra-rapid tumor diagnosis 

Simon Deacon and others

Neuro-Oncology, Volume 27, Issue 8, August 2025, Pages 2035–2046, https://doi.org/10.1093/neuonc/noaf103

编译：郭少春

在探究中枢神经系统（CNS）肿瘤生物学机制方面，研究技术在不断进步，使得基因组测序在诊断决策中的应用日益广泛。目前，依据中枢神经系统肿瘤表观遗传特征的分类，推动了诊断模式的革新。借助纳米孔测序技术，可实现极高的速度，甚至能在术中提供检测结果。显著提升了涂片诊断的准确性，有助于外科医生制定个性化手术方案，在手术风险与潜在获益之间实现平衡。然而，完整的整合诊断可能需要后续开展额外检测，以识别具有病理特征性的体细胞突变和结构变异，这无疑延长了最终诊断的时长。本研究提出一种名为ROBIN的检测工具，该工具基于PromethION纳米孔测序技术，可在单一检测流程中同时实现实时术中甲基化组分类与次日全面分子谱分析。为提升术中诊断性能，ROBIN采用了3个甲基化分类器。结果发现，在50例前瞻性术中病例中验证了该分类器的性能：诊断周转时间（TAT）控制在2小时以内，且在测序开始后的数分钟内即可生成可靠的肿瘤分类结果。此外，ROBIN能够实时检测单核苷酸变异（SNV）、拷贝数变异（CNV）和结构变异（SV），并可在24小时内为完整的整合诊断提供依据。结果显示，在90%的前瞻性病例中，该分类器的诊断结果与最终整合诊断结果具有一致性。因此，研究得出纳米孔测序技术可大幅缩短临床常规诊断检测的时长，此外，该技术还能为术中肿瘤分类提供可靠的临床可行动信息。

WNT10A在促进胶质母细胞瘤恶性和重塑肿瘤微环境中的双重作用

Dual role of WNT10A in promoting the malignancy of glioblastoma and remodeling the tumor microenvironment

Zhiwei Xue and others

Neuro-Oncology, Volume 27, Issue 9, September 2025, Pages 2232–2249, https://doi.org/10.1093/neuonc/noaf075

编译：宋锶昀 万大海

GBM作为最恶性原发脑肿瘤，其中位生存期不足16个月，其复杂性不仅在于肿瘤细胞异质性，更在于肿瘤微环境（TME）中免疫细胞、星形胶质细胞等基质细胞的协同促癌作用。基于此，研究团队锁定WNT10A为GBM中上调最显著（TCGA：P=7.02×10^-32; CGGA：P=2.77×10^-7）且与预后不良密切相关的靶点，进而设计系统性研究解析其双重作用机制。

一、WNT10A-FZD1-JNK-FOSB自分泌信号轴促进肿瘤表达

采用shRNA与siRNA双轨策略，在GBM#P3、LN229等细胞系中将WNT10A敲低后，肿瘤细胞增殖速率明显下降，3D侵袭能力明显减弱，干细胞球体形成效率大幅降低，而凋亡比例大幅提升。反之，过表达则赋予肿瘤细胞恶性表型：颅内移植瘤体积明显增大，小鼠生存期明显缩短。

通过磷酸化激酶芯片捕捉到JNK/c-Jun信号为关键中介。Co-IP实验证实WNT10A与FZD1受体直接物理互作，结合域锁定于FZD1的298-647氨基酸区段。这一配对激活JNK激酶，使c-Jun在Ser63/73位点磷酸化并核转位，进而组装AP-1转录机器。ChIP-seq与RNA-seq联动揭示，AP-1复合体直接占据FOSB启动子区，使其表达量与WNT10A呈正相关。FOSB被证实为核心效应分子，其过表达可影响WNT10A缺失所致的增殖与侵袭抑制，构建起完整的“WNT10A→FZD1→JNK→c-Jun→FOSB”自分泌信号链。

二、WNT10A通过旁分泌重塑微环境促进肿瘤表达

WNT10A的分泌特性使其能通过旁分泌进一步影响其他通路。将WNT10A重组蛋白导入至THP-1巨噬细胞，发现其通过激活FAK-PI3K-AKT非经典通路，在48小时内将M2标志物CD163/ARG-1上调5-10倍，同时将M1标志物TNF-α压制至1/3。细胞因子芯片捕获到IL-6、MCP-1、血管生成素等分泌谱的系统性偏移。反之，使用WNT10A敲低肿瘤细胞的上清液培养巨噬细胞，则诱导其向M1抗肿瘤表型转变。

对占脑内细胞半数的星形胶质细胞，WNT10A同样通过JNK-MAPK通路使其转变为促进肿瘤生长，GFAP表达激增，并分泌同质化的促癌因子。scRNA-seq在GL261原位模型中提供了单细胞精度的结果：WNT10A沉默使M1样巨噬细胞簇（表达Plcb1/Gbp2）从14.4%扩增至26.8%，而M2样簇（C1qc/Mmp13）从18.1%缩减至11.3%；小胶质细胞亦呈现促炎表型富集。免疫组化证实，敲低组小鼠脑内CD163+和GFAP+细胞显著减少，使微环境逐渐利于肿瘤生长。

三、LGK974的靶点干预治疗

针对WNT10A分泌依赖PORCN棕榈酰化的生化特性，研究者筛选出临床阶段药物LGK974。该PORCN抑制剂以IC50 7.97μM的效力阻断WNT10A释放，使p-JNK/p-c-Jun信号断崖式下跌，干细胞标志物SOX2/OCT4/OLIG2同步沉默。在颅内移植模型中，口服给药使肿瘤生物发光信号衰减近90%，中位生存期延长1.8倍，且未观测到神经毒性。更关键的是，LGK974不仅抑制肿瘤本体，还抑制微环境中的M2极化与星形胶质细胞活化。

本研究首次阐明WNT10A通过非经典WNT信号（JNK通路）而非传统β-catenin通路驱动GBM，并系统解析其双重促进肿瘤生长的机制，既是肿瘤细胞内在恶性驱动者，又能通过旁分泌进一步促使肿瘤发生。本研究验证了WNT10A-FZD1-JNK-FOSB通路为GBM中的致癌轴，FOSB可作为AP-1复合体下游效应分子，整合多种促癌信号；还揭示WNT10A通过差异化激活巨噬细胞PI3K-AKT和星形胶质细胞JNK通路，构建免疫抑制、促炎分泌型TME，为“微环境靶向”提供了新视角。此外，本文筛选出PORCN抑制剂LGK974，其能有效阻断WNT10A分泌，在颅内原位移植模型中显著抑制肿瘤生长并延长生存期，且能穿透血脑屏障，为LGK974的临床应用提供了前临床证据。本文也存在局限性，虽锁定FZD1为主要受体，但未完全排除其他FZD亚型或共受体的协同作用；NT10A在Selinexor治疗背景下呈现复杂的促生存效应，提示其功能可能受治疗压力影响，需进一步探索机制。

（A）图3（O）WNT10A通过与frizzled-1结合激活JNK通路，促进胶质母细胞瘤发展。

（B）图5（N）胶质瘤与星形胶质细胞之间相互作用。

图6（P）LGK974抑制WNT10A激活的FZD1-JNK-dun-FOSB通路及重塑肿瘤微环境。

胶质母细胞瘤代谢病灶的多组学分析揭示肿瘤内基因组复杂进化及二肽酶-1驱动的血管增殖

Multiomic profiling of glioblastoma metabolic lesions reveals complex intratumoral genomic evolution and dipeptidase-1-driven vascular proliferation 

Atul Anand and others

Neuro-Oncology, Volume 27, Issue 10, October 2025, Pages 2547–2563, https://doi.org/10.1093/neuonc/noaf071

编译：郜彩斌 康福

胶质母细胞瘤的演变过程复杂且动态，涉及遗传学与表观遗传学改变。理解其演变机制对于制定高效治疗策略至关重要。尽管治疗耐药性与胶质母细胞瘤的瘤内异质性相关，但通过临床正电子发射断层扫描（PET）成像观察到的低代谢与高代谢病灶是否受瘤内空间基因组演变影响仍不明确。本研究采用先进的神经外科及脑肿瘤影像技术，从胶质母细胞瘤中精准分离出自体低代谢与高代谢病灶，并通过全基因组、外显子组、转录组及影像学的综合分析进行深入研究。我们的研究结果揭示，源自低代谢性病变的高代谢性病变表现出战略性的局灶性扩增与缺失，并伴有APOBEC3活性增强。此外，我们鉴定出二肽酶1（dipeptidase 1）作为胶质母细胞瘤中高代谢性病变的新型血管内皮尖端标志物，通过调节转运蛋白活性促进血管生成和肿瘤代谢。高代谢病变与基因组异常发生率升高相关，而二肽酶1（dipeptidase 1）作为新型诊断和预后血管标志物在高代谢病变中崭露头角。本研究揭示了具有诊断意义的空间基因组进化特征，并阐明了开发新型治疗策略所面临的挑战与机遇。

本研究的关键点：

● 超代谢病变通过携带更多遗传改变，从低代谢病变演变并转化。

● 与低代谢病变相比，超代谢病变表现出更大的空间和基因组多样性。

● 二肽酶1（Dipeptidase 1）是超代谢病变的一种新型诊断和预后血管尖端标志物。

神经系统肿瘤临床注释转录组图谱：构建、验证与应用

A clinically annotated transcriptomic atlas of nervous system tumors 

Chi H Le and others

Neuro-Oncology, Volume 27, Issue 10, October 2025, Pages 2605–2616, https://doi.org/10.1093/neuonc/noaf130

编译：张博源 万大海

DNA甲基化特征已成为神经系统肿瘤分子分型的基石，但转录组是否具有同等的诊断特异性尚缺乏系统性、大规模的证据。同时，该领域长期缺乏一个经过严格协调、临床注释完整的大规模转录组数据集，制约了可靠的比较基因组学研究和新的生物标志物发现。为应对这一挑战，本研究整合了来自全球公共数据库的5402个神经系统肿瘤样本及1973个非肿瘤对照样本的原始转录组数据（均基于Affymetrix U133 Plus 2.0平台），构建了迄今为止规模最大、注释最全面的神经系统肿瘤临床注释转录组图谱。该图谱证实了转录组谱在诊断层面的高度特异性，并成功用于对诊断不明确样本的重新分类。

数据处理与分析方法

数据收集与整合：收集来自公共数据库（如GEO、ArrayExpress）的原始转录组数据，全部基于Affymetrix Human Genome U133 Plus 2.0阵列（GPL 570）平台。纳入样本：5402个肿瘤样本+1973个非肿瘤神经系统样本，覆盖广泛诊断类型、年龄（胎儿至106岁）及地理分布。

数据处理：使用RMA算法进行背景校正、分位数归一化与探针汇总；并用FIT-SNE降维可视化样本关系，结合OPTICS/DBSCAN聚类识别样本群集。

批次效应校正：通过主方差成分分析（PVCA）识别并校正技术变异来源（如机构、数据集、年份），使用ComBat算法迭代校正批次效应。

样本重新分类：构建训练数据集（5150个样本），基于最新诊断标准标注聚类。训练四种分类器：随机森林、LightGBM梯度提升、t-SNE邻近分类器、欧几里得距离分类器，对2225个诊断不明确样本进行预测。

主要研究结果

1.图谱全局特征与验证：t-SNE可视化显示，样本的聚集首要由病理诊断驱动，而非技术批次，强有力地证明了转录组特征的诊断特异性。图谱涵盖了从胎儿到106岁的全年龄段样本，涉及多种解剖部位，并整合了全球多中心的数据，体现了其广泛代表性。

2.分类器性能与样本再分类：四种分类器在训练集上均表现出极佳的性能（AUC >99%）。应用于待分类样本时，88.4%的样本（1968/2225）在至少三个分类器上达成诊断共识。此过程成功对9.7%的样本进行了基于分子特征的诊断再分类，仅1.8%的样本因分类器间意见不一而无法确定最终诊断。

3.生物学新见解的挖掘：PH/PG的精细分型：在最大的统一处理PH/PG队列（n=240）中，发现了6个稳健的转录亚型：神经元型、血管型、代谢型、类固醇型、发育型、不确定型。此分型在独立的TCGA RNA-seq数据中成功复现。各亚型具备独特的驱动突变谱（如VHL突变富集于血管亚型，SDHx突变富集于代谢亚型，MAML3融合特异性见于发育亚型）和临床特征（如发育亚型更具侵袭性，代谢型发病更早）。揭示诊断边界模糊性：分析分类器不一致预测发现，神经节细胞胶质瘤、促纤维增生性婴儿神经节细胞胶质瘤与毛细胞星形细胞瘤在转录组层面存在高度相似性，提示当前组织学分类标准可能需要结合分子特征进行细化。

验证已知生物学关系：图谱直观地再现了多种已知的生物学关联，如非肿瘤组织与其对应肿瘤（如视网膜与视网膜母细胞瘤）的紧密聚类，以及不同类型肿瘤（如脑膜瘤与孤立性纤维瘤）之间的转录相似性。

4.丰富的临床注释资源：图谱附有手工整理的详细临床元数据，包括患者年龄、性别、肿瘤部位、生存信息及可用的遗传变异数据，极大地增强了其作为研究工具的实用性。

讨论与意义

1.研究优势：大量的样本为研究罕见肿瘤提供了统计效力；成功校正批次效应后，图谱清晰反映了真实生物学关系，证实了其用于发现研究的可靠性；建立的数据协调与分析流程可推广至整合其他罕见疾病的转录组数据。

2.局限性：基于微阵列的数据，与临床主流的FFPE样本兼容性不佳，目前暂不适用于常规临床诊断；分类器在训练集上性能极高，需注意在独立队列中的泛化能力；部分训练集诊断基于聚类推定，虽属此类研究常用策略，但仍非绝对病理真理。

3.意义：为全球研究者提供了一个高质量的公共基准数据集，用于验证新发现、生成新假设并进行比较转录组分析；不仅证实了转录组用于神经系统肿瘤分类的可行性，还通过PH/PG等案例展示了其在发现新亚型、阐明发病机制及提示治疗靶点方面的强大能力（如发育亚型高表达的雄激素受体）；对诊断体系的启示：研究结果对现有某些肿瘤分类（如神经节细胞胶质瘤、GNB）提出了基于分子证据的反思，有助于推动更整合、更精确的诊断框架发展。

结论

本研究成功构建并验证了一个大规模、高度协调、临床注释丰富的神经系统肿瘤转录组图谱。它证明了转录组信息在肿瘤分类中具有类似于DNA甲基化诊断特异性，并超越单纯的分类，成为一个强大的发现科学工具。通过对PH/PG等实体的深度分析，展示了该图谱在揭示疾病异质性、关联基因型与表型、以及发现潜在治疗靶点方面的直接应用价值。该资源预计将显著促进神经肿瘤学的基础与转化研究，为迈向更精准的疾病分型和治疗策略提供关键数据支持和方法学借鉴。

所有样品的代表性（训练数据集中的5150个样本和2184个重新分类的诊断不确定的样本）。根据侧面图例中列出的诊断，对单个样本（点）进行颜色编码和标记。值得注意的是，选择将特定类型的幕上室管膜瘤标记为“RELA”，而不是最近的命名法“ZFTA融合阳性”，因为存在非RELA、ZFTA融合的室管膜瘤，训练数据集中使用的样本被鉴定为RELA融合阳性。

Wnt/β-catenin信号通路激活对脉络丛肿瘤的发生至关重要

Activation of Wnt/β-catenin signaling is critical for the tumorigenesis of choroid plexus

Kim Hoa Ho and others

Neuro-Oncology, Volume 27, Issue 1, January 2025, Pages 106–122, doi: 10.1093/neuonc/noae176

编译：张博塬 万大海

脉络丛肿瘤（Choroid Plexus Tumor,CPT）是一种少见的颅内肿瘤，主要发生在儿童中，具有较高的恶性程度和较差的预后。近年来的研究表明，Wnt/β-catenin信号通路在CPT中被异常激活，且与肿瘤的发生和发展密切相关。

脉络丛（Choroid Plexus,ChP）是位于脑室的分泌性上皮结构。CPT主要包括脉络丛乳头状瘤（CPP）、非典型脉络丛乳头状瘤（aCPP）和脉络丛癌（CPC），其中CPC具有较高的侵袭性和复发率。由于CPT的罕见性以及对脉络丛生物学和病理机制的有限理解，其治疗面临诸多挑战。

1.Wnt/β-catenin信号通路在CPT中的激活状态

基因表达差异：与健康脉络丛相比，CPP中Wnt/β-catenin信号通路相关基因显著差异，正调节因子（如WNT2B、FZD2）上调，负调控因子（如APC、SFRP1）下调。

蛋白水平变化：β-catenin在细胞质和细胞核中定位增加，靶基因AXIN2的mRNA和蛋白水平上升，而APC和SFRP1的mRNA水平下降。

基因组变异：全基因组测序发现相关基因存在多种体细胞和种系变异。

2.CPT细胞对Wnt/β-catenin信号的依赖性

使用PORCN抑制剂WNT974处理人CPP细胞系HIBCPP，发现其以剂量依赖的方式降低细胞活力；TOP Flash试验表明，HIBCPP细胞存在自分泌WNT信号，且WNT974处理可下调Wnt/β-catenin信号通路的活性；HIBCPP细胞中Wnt/β-catenin靶基因（如AXIN2、MYC）和其他反馈调节因子（如WIF1、DKK1）的mRNA表达降低，靶蛋白AXIN2和转录共激活因子CTNNB1的蛋白水平也下调；克隆形成试验显示显著减少HIBCPP细胞的集落数量；流式细胞术表明，WNT974处理使细胞周期阻滞在G1期，减少S期细胞比例；EdU检测结果显示，药物处理后掺入EdU的细胞数量减少，表明细胞周期进展依赖于自分泌WNT分泌。

3.Wnt/β-catenin信号激活的致癌性

使用CRISPR/Cas9技术敲除Z310细胞中的Apc基因，构建Apc_KO细胞系。Apc_KO细胞系显示出Wnt/β-catenin信号通路的显著激活，表现为TOP Flash发光信号增加、Axin2和CTNNB1蛋白水平上调、β-catenin的核积累和细胞质定位增加。在软琼脂试验中，Apc_KO细胞形成更多集落，表现出更强的锚定非依赖性生长能力。器官型脑切片侵袭试验显示，Apc_KO球体的侵袭能力显著提高。

在Z310细胞系中过表达WNT3A配体，构建WNT3A_OE细胞系。WNT3A_OE细胞同样显示出Wnt/β-catenin信号通路的激活，包括TOP Flash发光信号增加、AXIN2和CTNNB1蛋白水平升高、β-catenin的核积聚。这些细胞在软琼脂中形成更多集落，并在植入小鼠器官型脑切片时表现出增强的侵袭能力。

用高剂量CHIR99021处理hiPSC衍生的ChP类器官，发现其中Wnt/β-catenin信号通路显著激活，表现为AXIN2、LEF1等基因的上调和AXIN2、CTNNB1蛋白水平的增加。同时，CHIR处理导致ChP分化标志物（如TTR、AQP1）的表达降低，而ChP谱系标记OTX2的阳性反应面积增大。

在hiPSC衍生的ChP类器官中敲除APC基因，构建sgAPC类器官；显示出Wnt/β-catenin信号通路的激活，包括Wnt/β-catenin信号相关基因的mRNA水平显著升高和AXIN2、CTNNB1蛋白水平的增加。这些类器官的细胞密度和增殖率增加，TTR表达降低，纤毛结构减少，且具有增强的侵袭性和上皮转化特征；甲基化分析将sgAPC类器官分类为幕上儿童高危CPTs的“儿童B”组。

4.3D CPT模型的构建和验证

模型构建：利用CRISPR-Cas9技术在hiPSC衍生的ChP类器官中敲除APC基因，构建了首个3D体外CPT模型。

模型验证：该模型显示出与人类CPT相似的病理特征，如细胞增殖增加、分化标志物表达降低、侵袭性增强，可模拟CPT的肿瘤发生过程，为病理和治疗研究提供了重要工具。

鉴于Wnt/β-catenin信号通路在CPT中的关键作用，靶向该通路的治疗策略具有潜在的应用价值。目前，针对Wnt/β-catenin信号通路的抑制剂如WNT974已在临床试验中显示出一定的抗肿瘤活性。未来的研究应进一步探索CPT中Wnt/β-catenin信号通路的特异性调控机制，开发更为精准的治疗靶点，并利用类器官模型加速药物筛选和临床转化研究，以改善CPT患者的预后。

图3.人脉络丛肿瘤细胞依赖Wnt/β-catenin信号传导。A、 WNT974处理后HIBCPP细胞的存活曲线；n=3。B、 萤光素酶测定定量WNT974处理的HIBCPP细胞中Wnt/β-catenin信号激活。n=7。C、 Ctrl和WNT974处理的HIBCPP细胞中几个Wnt/β-catenin信号基因的相对mRNA表达水平。n=3。D-E，WNT974处理的HIBCPP细胞中AXIN2和CTNNB1的蛋白质印迹分析，n=3。F-G，用3μM和6.5μM的WNT974处理的HIBCPP细胞的克隆形成试验。n=3。H、 通过流式细胞术定量WNT974处理的HIBCPP细胞的细胞周期进程。n=5-6。I-J、显示WNT974和DMSO处理的HIBCPP细胞中EdU阳性细胞的代表性共聚焦图像（I）和定量（J）。n=5。比例尺：20μm。K-L，WNT974和DMSO处理的HIBCPP细胞中膜联蛋白V（AV）-碘化丙啶（PI）染色的代表性流式细胞术图。n=3。M、 代表性共聚焦图像显示WNT974和DMSO处理的HIBCPP细胞中切割的Caspase 3（CASP3）阳性细胞。比例尺：20m（I，m）。单因素方差分析检验，图基多重比较（B、C、E、G）；未配对t检验（H，J，L）。条形图表示平均值±SEM*p≤0.05，**p≤0.01，***p≤0.001，****p≤0.0001。

ROR1通过稳定GRB2促进胶质瘤干细胞中c-Fos表达以驱动胶质母细胞瘤生长

ROR1 facilitates glioblastoma growth via stabilizing GRB2 to promote c-Fos expression in glioma stem cells

Hongtao Zhu and others

Neuro-Oncology, Volume 27, Issue 3, March 2025, Pages 695–710, https://doi.org/10.1093/neuonc/noae224

编译：崔博然 蔡文婧 杨建凯

由Zhu H等学者于2025年发表在《Neuro-Oncology》的研究论文《ROR1 facilitates glioblastoma growth via stabilizing GRB2 to promote c-Fos expression in glioma stem cells》，系统揭示了受体酪氨酸激酶样孤儿受体1（Receptor Tyrosine Kinase-like Orphan Receptor 1, ROR1）在胶质母细胞瘤（Glioblastoma, GBM）恶性进展中的分子机制及其与胶质瘤干细胞（Glioma Stem Cells, GSCs）功能调控的关联。该研究通过多维度实验验证，首次提出ROR1通过稳定生长因子受体结合蛋白2（Growth Factor Receptor-Bound Protein 2, GRB2）的蛋白稳定性，进而激活下游ERK/c-Fos信号轴，从而驱动GSCs的自我更新和肿瘤生长的理论模型，为GBM的靶向治疗提供了新的分子靶点和理论依据。

胶质母细胞瘤作为中枢神经系统最具侵袭性的恶性肿瘤，其治疗难点主要源于肿瘤细胞的高度异质性及GSCs对放化疗的固有耐药性。研究团队通过生物信息学分析发现，ROR1在GBM组织及GSCs中呈现显著高表达，且其表达水平与患者不良预后呈显著正相关。进一步利用shRNA介导的ROR1敲低实验证实，ROR1的缺失可显著抑制GSCs的体外克隆形成能力及小鼠异种移植瘤模型的体内成瘤效率。通过RNA测序及通路富集分析，研究者发现ROR1敲除后，与细胞周期调控及增殖相关的基因集（如E2F靶标和G2/M检查点通路）显著下调，提示ROR1可能通过调控转录程序影响GSCs的细胞周期进程。

在机制探索层面，研究者采用免疫共沉淀联合质谱技术筛选出GRB2为ROR1的关键相互作用蛋白。进一步实验表明，ROR1通过其胞内结构域与GRB2的SH3结构域直接结合，并通过抑制GRB2的泛素化修饰（尤其是K48位多聚泛素链的形成），降低其经泛素-蛋白酶体系统的降解速率，从而显著延长GRB2的蛋白半衰期。这一发现首次揭示了ROR1在非经典Wnt信号通路外的全新功能——作为蛋白稳定因子调控细胞内信号适配分子的稳态平衡。上调的GRB2通过激活下游RAS/RAF/MEK/ERK级联反应，促进转录因子c-Fos的磷酸化及核转位。染色质免疫沉淀测序（ChIP-seq）结果显示，c-Fos可直接结合至细胞周期相关基因（如CCND1、CDK4）的启动子区域，驱动其转录激活，最终加速GSCs的G1/S期转换及增殖。

为验证临床相关性，研究者对GBM患者组织芯片进行免疫组化分析，发现ROR1与GRB2、p-ERK及c-Fos的表达水平呈显著正相关，且四者共高表达的患者总体生存期最短。此外，利用小分子抑制剂（如ERK抑制剂SCH772984）或CRISPR/Cas9介导的c-Fos敲除均可部分逆转ROR1过表达诱导的促肿瘤效应，进一步佐证了ROR1-GRB2-ERK-c-Fos信号轴的病理重要性。值得注意的是，该研究还通过构建条件性ROR1敲除的转基因小鼠模型，证实靶向ROR1可显著延缓原位GBM模型的肿瘤进展，且未引发显著系统性毒性，为后续转化研究提供了临床前证据。

该研究的创新性在于揭示了ROR1在GBM中独立于经典配体依赖信号的新型调控机制，阐明了其通过蛋白-蛋白相互作用稳定GRB2进而重塑下游转录网络的分子逻辑。此外，研究首次将c-Fos的转录活性与GSCs的干性维持相联系，拓展了对肿瘤干细胞代谢适应性的认知边界。从转化医学角度，ROR1作为跨膜受体蛋白，其可靶向性及在正常组织中受限表达的特性，使其成为极具潜力的治疗靶点。未来研究可进一步探索ROR1特异性抗体或PROTAC降解剂在GBM中的疗效，并结合血脑屏障穿透策略优化药物递送系统，为改善这一致死性疾病预后提供新思路。

Synapsin III破坏JAG1-Notch1相互作用——促进胶质母细胞瘤干细胞的神经元样转化

Synapsin III promotes neuronal-like transdifferentiation of glioblastoma stem cells by disrupting JAG1-Notch1 interaction

Yilin Deng and others

Neuro-Oncology, Volume 27, Issue 7, July 2025, Pages 1686–1701, https://doi.org/10.1093/neuonc/noaf056

编译：张博塬 万大海

胶质母细胞瘤（GBM）是最常见且最致命的原发性脑肿瘤，其高度侵袭性和治疗抵抗性主要源于胶质母细胞瘤干细胞（GSCs）的存在。GSCs具备自我更新、多向分化和高度致瘤的能力，是肿瘤复发、耐药和转移的核心驱动力。传统治疗手段（手术、放疗、替莫唑胺化疗）对GSCs效果有限，因此，诱导GSCs终末分化成为近年来GBM治疗研究的前沿策略之一。这种被称为分化疗法的方法包括多种手段，如调节特定转录因子和应用诱导分化剂，以促使GSCs 终末分化。但分化疗法处于创新治疗的前沿，为对抗胶质母细胞瘤提供了新的前景，直接针对GSC的适应性和耐药性。

机制研究内容与结果

1. SYN3特异性抑制GSC干性：与SYN1和SYN2不同，SYN3过表达显著降低GSC中干性标志物Nestin的表达，同时上调神经元标志物MAP2和NeuN，诱导细胞形态向神经元方向转变。

利用TCGA、CGGA、REMBRANDT等数据库分析发现：SYN3在GBM中表达显著低于正常脑组织；高表达SYN3与患者总生存期延长显著相关；SYN3表达与干性标志物Nestin负相关，与神经元标志物MAP2正相关；在不同GBM亚型中，SYN3在前神经元亚型中表达略高。

在多个GSC细胞系（448、131、83）中过仅SYN3显著抑制细胞增殖；SYN3降低Ki67阳性细胞比例；SYN3显著下调Nestin，上调MAP2、NeuN、NRG3；细胞形态出现神经突样结构，提示神经元样转分化；球体形成能力显著下降，干性受损。

2. SYN3通过NRG3阻断Notch信号通路：SYN3增强NRG3的表达，NRG3与Notch配体JAG1直接结合，阻断JAG1与Notch1的相互作用，从而抑制NICD和Hes1的表达，解除Notch对神经元分化的抑制。

GSEA分析显示SYN3表达与Notch信号通路显著负相关；SYN3过表达降低NICD和Hes1表达，抑制Notch通路活性；γ-分泌酶抑制剂（DAPT、Nirogacestat）模拟SYN3作用，诱导分化； 挽救实验中，过表达NICD可逆转SYN3诱导的分化与增殖抑制；SYN3与Notch抑制剂联合使用具有协同效应。

NRG3竞争性结合JAG1，从而起到阻断JAG1-Notch1相互作用: Co-IP与MST实验证实：NRGS与JAG1直接结合（Kd≈680 nM）但不与Notch1结合；NRG3过表达显著减少JAG1与Notch1复合物形成。

3. 体内实验验证抗肿瘤效果：在GSC来源的原位小鼠模型中，SYN3过表达显著延缓肿瘤生长，延长小鼠生存期。采用AAV9载体递送SYN3进一步验证其作为基因治疗靶点的可行性，显示出良好的治疗效果和安全性。

小鼠原位模型实验（83-luc、X01 GSCs）:SYN3过表达显著：可以抑制肿瘤生长；延长小鼠中位生存期（25天 → 30天）；减少肿瘤坏死区域与细胞密度；提高MAP2/NeuN表达，降低Nestin/Ki67；雌雄小鼠均有效，无性别差异。

AAV9-SYN3感染GSCs后：显著抑制细胞增殖与球体形成；在小鼠模型中可表现出抑制肿瘤生长、延长生存期；提高神经元标志物表达，降低干细胞与增殖标志物、显示良好的治疗潜力与安全性。

研究意义与展望

本研究系统揭示了SYN3在GBM中通过NRG3阻断JAG1-Notch1相互作用，诱导GSC向神经元样细胞转分化的完整机制，为GBM的分化治疗提供了新的理论依据和潜在治疗策略。提出NRG3作为Notch信号的新型负调控因子，阐明了SYN3-NRG3-JAG1-Notch轴在GSC分化中的关键作用；为GBM“分化疗法”提供新靶点与新机制。

核胆固醇调控癌症干细胞的核大小与DNA损伤应答

Nuclear cholesterol regulates nuclear size and DNA damage responses in cancer stem cells

Tingting Duan and others

Neuro-Oncology, Volume 27, Issue 10, October 2025, Pages 2530–2546, https://doi.org/10.1093/neuonc/noaf110

编译：郜彩斌 康福

核异型性与多种癌症（包括胶质母细胞瘤（GBM））的恶性程度增加相关。本研究发现GBM干细胞具有较小的核体积，这促使我们探究肿瘤层级中核体积调控的机制。我们通过比较基因表达和蛋白质组学分析 GBM 干细胞（GSCs）与神经干细胞（NSCs），以发现核大小的潜在调控因子。通过转录组分析、质谱分析和药物抑制实验，我们探究了核大小调控的功能意义。生殖干细胞（GSCs）中核固醇还原酶——核纤层蛋白B受体（Lamin B Receptor，LBR）的表达显著富集。靶向LBR可增大细胞核体积，同时降低GSCs存活率并抑制肿瘤发生。核胆固醇合成的调控机制构成了GSCs中LBR依赖性的基础。 LBR缺失或胆固醇水平降低会诱导双链DNA断裂（DSBs），从而激活P53依赖性DNA损伤应答（DDR）。GSCs蛋白质组LBR互作网络揭示了DDR介导因子，包括负责修复DSBs处R环结构的DEAD-box RNA解旋酶DDX5。通过遗传学手段靶向LBR可减少DDX5-R环相互作用，导致R环形成增加，而补充胆固醇可逆转该现象。药理学抑制固醇还原酶通过减少DDX5-R环相互作用并增加R环与DSBs，与遗传学LBR靶向策略产生协同效应。遗传学与药理学双重靶向LBR可抑制GSCs体内生长，并与放射治疗产生协同效应。干细胞样GBM细胞呈现核体积缩小，这是通过核胆固醇合成来调控辐射反应，揭示了一种新型治疗模式。

本研究的关键点：

● GSCs因表达核固醇还原酶 LBR 而具有小核。

● LBR 调控GSCs中的R环结构和DNA损伤应答。

● 药理学抑制 LBR 酶功能可模拟 LBR 缺失，并与辐射产生协同效应。

CK2a介导的zDHHC15磷酸化促进c-MET的S-棕榈酸化驱动胶质母细胞瘤干细胞的致瘤性

S-palmitoylation of c-MET by CK2α-mediated zDHHC15 phosphorylation drives glioblastoma stem cell tumorigenicity

Yang Wang and others

Neuro-Oncology, Volume 27, Issue 8, August 2025, Pages 1972–1986, https://doi.org/10.1093/neuonc/noaf098

编译：欧阳楠 万大海

胶质母细胞瘤（GBM）是原发性脑癌中恶性程度最高、预后最差的类型，治疗瓶颈在于胶质母细胞瘤干细胞（GSCs）的自我更新能力、多向分化潜能及治疗耐药性——这类细胞是肿瘤复发和进展的核心驱动力。c-MET信号通路作为调控GSCs干性和致瘤性的关键通路，其激活机制尚未完全明确，限制了针对性治疗策略的开发。棕榈酰化作为一种关键的可逆性翻译后修饰，通过调控蛋白质稳定性、定位及功能参与肿瘤发生，但c-MET的棕榈酰化修饰在GBM中的作用的相关研究较为缺乏。

研究结果：

1.临床相关性：对138例GBM患者样本的免疫组化分析显示：CK2a、zDHHC15与c-MET的表达呈显著正相关，提示三者在临床样本中存在协同调控；三者高共表达的患者预后显著更差，无进展生存期和总生存期均缩短；泛癌分析证实，zDHHC15高表达是LGG和GBM特有的分子特征，在其他癌症中无明显富集，凸显其作为GBM特异性靶点的潜力。

2.抑制剂TVB-3166的治疗潜力：通过筛选12种脂肪酸合酶抑制剂，发现TVB-3166是靶向c-MET棕榈酰化的强效抑制剂作用机制：特异性抑制c-MET的S-棕榈酰化，阻断其O-糖基化、二聚化及磷酸化，下调下游AKT/ERK通路活性；体外试验：对GSC25和GSC152的IC50分别为7.50μM和6.75μM，显著抑制GSCs增殖和神经球形成，下调CD44、SOX2、CD133等干性标志物表达，且对HEK293T、MEF等正常细胞无毒性；动物试验：口服给药可穿透血脑屏障，在原位异种移植模型中显著抑制肿瘤生长，延长荷瘤小鼠生存期，且无明显肝肾功能损伤和神经毒性；组织学验证：治疗后肿瘤组织中干性标志物表达显著降低，证实其在体内可靶向GSCs。

3.验证实验：在体外实验中，敲低/敲除zDHHC15或c-MET，可显著降低GSCs的神经球形成效率和增殖能力，诱导干细胞标志物下调、分化标志物GFAP上调；重新表达野生型zDHHC15或c-MET可恢复其干性，而催化失活突变体（zDHHC15C159S）或非棕榈酰化突变体（c-METC801S）无此效应；在动物实验中，敲低zDHHC15的GSCs接种裸鼠后，肿瘤生长速度显著减慢，荷瘤小鼠生存期延长；TVB-3166治疗可显著降低肿瘤生物发光信号，抑制颅内肿瘤浸润。

在此研究中，首次揭示CK2α-zDHHC15-c-MET轴调控c-MET棕榈酰化的分子机制，填补了c-MET在GSCs中激活机制的研究空白；明确zDHHC15作为GSCs特异性分子标志物的潜力，为GBM的分子分型和预后判断提供新指标；建立棕榈酰化与O-糖基化协同调控c-MET活性的新模式，丰富了肿瘤干细胞信号调控网络的认知。

通过鉴定c-MET的S-棕榈酰化（Cys801位点）为GBM治疗的新靶点，突破了传统靶向c-MET激酶结构域的治疗局限；证实TVB-3166作为潜在治疗药物，具有特异性高、毒性低、可穿透血脑屏障等优势，为GBM的精准治疗提供新方案；为开发针对DHHC家族棕榈酰转移酶的靶向药物提供了新思路，也为其他依赖棕榈酰化调控的肿瘤提供了参考模型。

但本研究结果基于临床前模型，需通过临床试验验证TVB-3166在GBM患者中的安全性和有效性；未能明确TVB-3166是否影响zDHHC15的其他下游底物（如GP130），或对其他DHHC家族成员介导的棕榈酰化有脱靶效应；尚未深入探索TVB-3166的潜在耐药机制，如脂质代谢通路代偿性上调、c-MET突变等，需后续研究完善。

绘制异柠檬酸脱氢酶野生型胶质母细胞瘤的肿瘤微环境图谱：整合来自常春藤胶质母细胞瘤图谱项目的MRI、病理和RNA数据

Mapping tumor habitats in isocitrate dehydrogenase -wild type glioblastoma: Integrating MRI, pathologic, and RNA data from the Ivy Glioblastoma Atlas Project

Ji Eun Park and others

Neuro-Oncology, Volume 27, Issue 1, January 2025, Pages 291–301, doi: 10.1093/neuonc/noae161

编译：刘仲涛

背景：本研究旨在通过对异柠檬酸脱氢酶（IDH）野生型全胶质母细胞瘤样本进行病理分析，利用生理磁共振成像（MRI）对肿瘤内亚区域（肿瘤微环境）进行空间验证。

方法：从常春藤胶质母细胞瘤图谱项目中获取20例患者（168张切片）的数据。在MRI上，通过对对比增强病灶（CEL）和非增强病灶（NEL）的表观扩散系数和脑血容量图进行体素聚类来定义肿瘤微环境。在病理切片上，获取肿瘤边缘、浸润性肿瘤（IT）、细胞性肿瘤（CT）、高血管性病灶（CThypervascular）和坏死周围病灶（CTperinecrotic）的标准化面积。将大体标本与MRI进行配准，并计算病理与MRI所定义肿瘤微环境之间的相关性。使用4种奈夫特尔（Neftel）亚型对67个样本进行RNA测序，并进一步与病理结果进行关联分析。

结果：共识别出6种肿瘤微环境：CEL和NEL的高血管性、低血管细胞性和低血管少细胞性微环境。在CEL中，CT与低血管细胞性微环境相关（r=0.238，P=0.005）。在NEL中，IT与低血管细胞性微环境相关（r=0.294，P=0.017）。在NEL中，CThypervascular与高血管性微环境相关（r=0.195，P=0.023）。CTperinecrotic与影像学上的坏死相关（r=0.199，P=0.005）。星形胶质细胞样亚型与IT相关（r=0.256，P<0.001），而间充质样亚型与CTperinecrotic面积相关（r=0.246，P<0.001）。

结论：在病理上匹配的肿瘤亚区域中，CEL的CT与低血管细胞性微环境相关，NEL 的浸润性肿瘤与低血管细胞性微环境相关。利用无创性MRI所定义的肿瘤微环境，能够识别出侵袭性最强以及具有浸润性的肿瘤部分。

成人弥漫性胶质瘤分子特征方面的性别差异由异柠檬酸脱氢酶（IDH）状态和肿瘤微环境所决定

Sex differences in the molecular profile of adult diffuse glioma are shaped by IDH status and tumor microenvironment

Yingbo Huang and others

Neuro Oncol. 2025 Feb 10;27(2): 430–444,doi:10.1093/neuonc/noae207

编译：尤清扬 杨建凯

成人弥漫性胶质瘤（包括胶质母细胞瘤IDH野生型、星形细胞瘤IDH突变型等）的发病率与预后存在显著性别差异：男性患者总体发病率较女性高1.5倍，且生存结局更差，但其分子机制长期未明。芝加哥大学Huang Y、Huang RS团队联合多中心研究组在《Neuro-Oncology》（2025;27:430-444）发表的重要研究中，通过整合多组学数据与空间转录组技术，首次系统性揭示了IDH突变状态与肿瘤微环境（TME）如何协同驱动胶质瘤的性别特异性分子特征，为性别差异化治疗策略提供了理论框架。

研究团队基于TCGA、CGGA及内部队列的1,287例成人弥漫性胶质瘤样本（男性占62%），结合单细胞RNA测序（scRNA-seq）、甲基化谱及空间转录组分析，发现性别差异的分子模式高度依赖于IDH突变状态。在IDH野生型胶质母细胞瘤中，男性肿瘤表现出显著的雄激素受体（AR）信号激活（P=4.3×10⁻⁵）与免疫抑制性微环境特征：单核细胞源性巨噬细胞（MDMs）占比增加（男性35.2% vs 女性22.1%），且高表达检查点分子PD-L1（CD274）与免疫抑制性细胞因子IL-10（调整后P<0.001）。相反，女性IDH野生型肿瘤中细胞毒性T细胞浸润比例更高（18.7% vs 11.4%），且T细胞耗竭标志物（如LAG3、TIM3）表达较低，提示女性可能从免疫检查点抑制剂中获益更多。这一发现与临床数据吻合：接受抗PD-1治疗的女性IDH野生型患者中位生存期较男性延长3.2个月（P=0.03）。

在IDH突变型胶质瘤中，性别差异则呈现截然不同的分子景观。男性患者肿瘤中代谢重编程显著，表现为三羧酸循环（TCA cycle）相关基因（IDH2、SDHB）表达上调，且乳酸脱氢酶A（LDHA）介导的瓦伯格效应增强（P=1.7×10⁻⁴），这可能与雄性激素通过AR信号促进线粒体生物合成有关。而女性肿瘤中雌激素受体β（ERβ）信号激活，驱动DNA修复通路（BRCA1、RAD51）表达升高（P=0.002），并与更长的无进展生存期相关（HR=0.62）。空间转录组分析进一步揭示，IDH突变型肿瘤的性别差异具有区域异质性：男性样本的侵袭前沿区（leading edge）富含缺氧诱导因子HIF-1α信号，而女性肿瘤核心区则高表达细胞外基质重塑基因（如COL1A1、MMP9），提示性别可能影响肿瘤的空间进化模式。

研究还发现，性别差异的分子特征与表观遗传调控密切相关。男性IDH野生型肿瘤中，X染色体逃逸基因（如KDM5C、KDM6A）的甲基化水平显著降低（Δβ=-0.18，P=0.004），导致组蛋白去乙酰化酶活性异常，进而促进促炎因子（IL-6、TNF-α）分泌。而女性肿瘤中，X染色体失活（XCI）逃逸现象在IDH突变型中更为普遍（发生率32% vs 男性5%），可能通过双等位基因表达驱动代谢适应性改变。此外，性别特异性微小RNA（miR-202-3p在男性中高表达，miR-424-5p在女性中富集）通过调控PI3K/AKT/mTOR通路，差异影响肿瘤增殖与治疗抵抗。

在临床转化层面，该研究构建了首个性别分层的胶质瘤预后模型（Gender-Specific Glioma Index, GSGI），在独立验证队列中C指数达0.78（男性）与0.82（女性），显著优于传统分子分型（C指数0.65）。例如，男性IDH野生型患者中，AR信号高激活亚组对雄激素剥夺治疗（如恩杂鲁胺）敏感性增加（体外IC50降低47%），而女性IDH突变型患者中ERβ激动剂（如雌二醇类似物）可协同增强替莫唑胺疗效（协同指数CI=0.32）。这些发现为临床试验设计提供了新方向：针对男性患者的AR抑制剂联合免疫治疗（NCT05530192），以及女性患者的ERβ调节剂联合代谢干预（如IDH突变型中的谷氨酰胺酶抑制剂）可能成为个性化治疗突破口。

研究的局限性包括：缺乏前瞻性干预数据验证机制假说；种族异质性（队列中非裔仅占8%）可能影响结论普适性；且未纳入性别激素波动（如月经周期、绝经状态）的动态影响。未来需结合类器官模型与单细胞多组学追踪治疗压力下的性别特异性演化轨迹。此项工作不仅深化了对胶质瘤性别差异生物学基础的理解，更推动了从“性别中性”到“性别定制”治疗范式的转变，为精准神经肿瘤学开辟了新维度。

成人弥漫性胶质瘤的分子特征性别差异受异柠檬酸脱氢酶（IDH）状态和肿瘤微环境影响。

胶质瘤中的兴奋性微环境：机制与治疗途径

The excitatory milieu in glioma: Mechanisms and therapeutic avenues

Bobak F Khalili and others

Neuro-Oncology, Volume 27, Issue 8, August 2025, Pages 1932–1945, https://doi.org/10.1093/neuonc/noaf063

编译：王风景 万大海

本综述深入探讨了胶质瘤领域一个革命性的范式转变：胶质瘤不仅仅是一个被动的占位性病变，更是一个功能性地整合入大脑神经网络、并主动塑造其周围微环境的“电化学活性实体”。文章系统性地阐述了神经元与胶质瘤细胞之间复杂的双向通信如何共同创建一个高度兴奋的微环境，该环境不仅是胶质瘤相关癫痫（GRE）的根本原因，也是驱动肿瘤增殖、侵袭和治疗抵抗的关键引擎。基于这些机制，文章提出了一系列有望同时控制癫痫和抑制肿瘤进展的创新治疗策略。

胶质瘤与神经元之间存在着恶性的正反馈循环。在结构上，肿瘤微管将分散的胶质瘤细胞连接成功能性合胞体网络，介导细胞间通信和抵抗治疗；而神经元-胶质瘤突触则使肿瘤细胞通过AMPA受体和毒蕈碱受体直接接收神经信号，实现对神经环路的“劫持”。在分子层面，神经元活动释放的Neuroligin-3（NLGN3）通过激活PI3K-mTOR通路驱动肿瘤增殖；脑源性神经营养因子（BDNF）促进突触成熟；血小板反应蛋白（TSPs）则介导兴奋性突触形成，共同搭建起神经元与肿瘤间的沟通桥梁。

这种相互作用的本质是兴奋-抑制的严重失衡。谷氨酸信号异常增强：胶质瘤细胞通过系统xc-逆转运体大量外排谷氨酸，而瘤周星形胶质细胞的谷氨酸转运体（EAAT1/2）功能下调，清除能力下降，导致谷氨酸堆积，既通过AMPA、NMDA受体引发癫痫，又持续激活肿瘤生长信号。同时，GABA能抑制功能崩溃：瘤周神经元氯离子转运体表达失衡（KCC2下调，NKCC1上调），使GABA的抑制作用转变为反常兴奋；GABA能中间神经元数量减少，且在高级别胶质瘤中GABA受体表达显著丧失，使其失去抑瘤潜能。此外，星形胶质细胞Kir4.1通道功能受损导致离子稳态破坏，小胶质/巨噬细胞通过调节谷氨酸代谢和分泌BDNF等因子，进一步加剧了微环境的兴奋性。

特定基因突变直接塑造了这一兴奋性景观。IDH突变产生大量D-2-羟基戊二酸（D2HG），通过激活mTOR通路和模拟谷氨酸作用诱发神经元高度兴奋；BRAF V600E突变本身就能诱导高兴奋性神经元表型；PI3K/Akt/mTOR通路的突变则是连接致癌信号与癫痫发生的核心枢纽。

基于这些机制，针对兴奋性微环境的治疗策略展现出“一石二鸟”的潜力。ADAM10/17抑制剂通过阻断NLGN3释放抑制肿瘤生长；mTOR抑制剂可恢复GABA能抑制并逆转病理重塑；靶向系统xc-的柳氮磺吡啶、阻断AMPA受体的吡仑帕奈、抑制NMDA受体的利鲁唑和美金刚等，均在控制癫痫的同时显示出抗肿瘤效应。破坏肿瘤微管网络的甲氯芬那酸、增强GABA能抑制的氯巴占，以及精准靶向IDH突变的Vorasidenib等药物，共同构成了一个多靶点治疗体系。特别是IDH抑制剂，在临床试验中同时实现延缓肿瘤进展和改善癫痫控制，标志着胶质瘤治疗进入精准医疗新时代。

未来该领域发展面临重要机遇与挑战。需要开发谷氨酸化学交换饱和转移成像等新型生物标志物和监测技术；治疗策略应根据肿瘤基因谱和兴奋性主导机制实现个性化组合；临床试验必须将癫痫控制作为与肿瘤反应同等重要的终点指标；同时需要探索早期干预时机和联合治疗策略。这一领域的突破，亟需神经肿瘤学、癫痫病学和基础神经科学之间的深度交叉合作。

总之，胶质瘤的兴奋性微环境已不再是伴随现象，而是驱动疾病恶化的核心“引擎”。通过靶向神经元-胶质瘤相互作用、纠正神经递质失衡及干预关键致病通路，我们正迈向一个同时管理癫痫和肿瘤的新时代，这将为患者提供更全面、更有效的治疗选择。

图一：胶质瘤周围皮质。谷氨酸在肿瘤环境中积累过多。EAAT2下调导致谷氨酸从细胞外基质中清除减少，而系统XC上调则使谷氨酸从胶质瘤细胞中排出。NKCC的表达减少和KCC2的表达增加是胶质瘤周围神经元GABA异常兴奋的原因之一。神经胶质瘤突触通过肿瘤微管传递神经胶质瘤生长、侵袭和钙瞬变的信号。瘤周神经元的超兴奋性所产生的钾摄取可能引发贯穿肿瘤微管的钙瞬变。

携带circPRKD3的外泌体通过抑制STAT3信号通路同时抑制肿瘤生长并重塑胶质母细胞瘤微环境

CircPRKD3-loaded exosomes concomitantly elicit tumor growth inhibition and glioblastoma microenvironment remodeling via inhibiting STAT3 signaling 

Xiaoming Zhang and others

Neuro-Oncology, Volume 27, Issue 8, August 2025, Pages 1987–2005, https://doi.org/10.1093/neuonc/noaf019

编译：刘竞辉

背景：胶质母细胞瘤干细胞（GSC）及其外泌体（exosomes）在塑造免疫微环境中发挥重要作用，这对肿瘤的侵袭和复发至关重要。然而，GSC来源的外泌体环状RNA（GDE-circRNA）在调控肿瘤微环境（TME）中的作用尚不清楚。本研究全面评估了一种新型免疫相关GDE-circRNA在胶质瘤微环境中的意义。

方法：通过高通量测序筛选出GDE-circPRKD3，并通过RT-PCR、Sanger测序和RNase R实验进行验证。通过一系列体外和体内实验研究GDE-circPRKD3的功能。利用RNA测序、RNA免疫沉淀、多色流式细胞术和Western blot等技术，探索GDE-circPRKD3对STAT3信号通路介导的TME重塑的调控机制。

结果：我们在GSC外泌体中鉴定出一种环状RNA——circPRKD3，其低表达与胶质母细胞瘤患者预后不良相关。过表达GDE-circPRKD3显著抑制胶质瘤的生物学能力，并延长异种移植小鼠的生存期。GDE-circPRKD3以m6A依赖方式结合HNRNPC，加速IL6ST mRNA的降解，从而抑制下游靶点STAT3。值得注意的是，GDE-circPRKD3通过重编程肿瘤相关巨噬细胞，促进CXCL10的分泌，进而招募CD8+肿瘤浸润淋巴细胞对抗GBM。此外，脑靶向脂质纳米颗粒递送circPRKD3与免疫检查点阻断治疗相联合取得了显著的协同疗效。

结论：本研究揭示了GDE-circPRKD3通过STAT3信号通路重塑免疫抑制性TME的新机制，并为GBM治疗提供了一种潜在的RNA免疫治疗策略。

Polyamine acetylation mediates crosstalk between cancer cells and myeloid cells to promote mesenchymal/plurimetabolic states in glioblastoma

Ayush B Rana and others

Neuro-Oncology, Volume 27, Issue 10, October 2025, Pages 2574–2591, https://doi.org/10.1093/neuonc/noaf128

编译：郜彩斌 康福

胶质母细胞瘤（GBM）的代谢重编程是GBM亚型、恶性细胞状态及肿瘤-免疫交互作用的潜在决定因素。本研究探讨了多胺代谢重编程如何影响恶性细胞内在及微环境依赖的生物学过程，这些过程构成了GBM亚型分类的基础。采用液相色谱/串联质谱（LC-MS/MS）技术对人和小鼠GBM肿瘤及细胞系中的多胺进行定量分析。通过单细胞RNA测序、代谢谱分析及功能实验，我们解析了由SAT1（亚精胺/精胺-N1-乙酰转移酶1）及其产物N1-乙酰亚精胺调控的恶性细胞内源性及旁分泌信号通路。我们发现，多胺乙酰化在人类和小鼠GBM肿瘤中水平升高，并通过调控肿瘤细胞固有葡萄糖代谢以及促进与肿瘤相关巨噬细胞/髓系细胞（TAMs）的代谢交互作用，共同参与介导间充质/多代谢GBM的分类。SAT1对肿瘤细胞代谢的影响至少部分由N1-乙酰精胺介导，该物质是人类和小鼠肿瘤中唯一表达升高的多胺。此外， GBM释放的相对高水平N1-乙酰精胺被髓系细胞摄取，以促进细胞内多胺流动、细胞呼吸和迁移。在体内实验中，多胺乙酰化的遗传性破坏和多胺转运的药理学抑制均能减少髓系细胞浸润，并增强肿瘤对放化疗的敏感性。综合研究结果表明，SAT1及其产物N1-乙酰亚精胺在肿瘤细胞与肿瘤相关巨噬细胞/髓系细胞（TAMs）的代谢活动之间发挥着此前未被发现的桥梁作用，二者共同促进间充质/多代谢状态的形成，并增强GBM的治疗耐药性。

本研究的关键点：

● N1-乙酰亚精胺在肿瘤中GBM升高，并由GBM细胞分泌。

● SAT1对间充质/多代谢GBM细胞的形成至关重要。

● 肿瘤来源的N1-乙酰亚精胺可促进肿瘤相关巨噬细胞/髓系细胞中细胞代谢的重编程。

利用GBmap绘制IDH野生型胶质母细胞瘤的单细胞与空间图谱

Charting the single-cell and spatial landscape of IDH-wild-type glioblastoma with GBmap 

Cristian Ruiz-Moreno and others

Neuro-Oncology, Volume 27, Issue 9, September 2025, Pages 2281–2295, https://doi.org/10.1093/neuonc/noaf113

编译：郜彩斌 康福

胶质母细胞瘤（GB），尤其是IDH野生型，是最具侵袭性的脑部恶性肿瘤，预后极差。尽管分子特征分析技术已取得进展，但其肿瘤微环境和空间组织的复杂性仍知之甚少。本研究旨在构建GB的单细胞与空间图谱，以解析其细胞异质性、空间结构及临床意义。作者整合了来自26个数据集的单细胞RNA测序数据，涵盖240例患者的110多万个细胞，以此构建出标准化单细胞图谱 —GBmap。本研究采用高分辨率空间转录组学技术，绘制GB组织的空间结构图谱。作者构建了肿瘤结构评分（TSS）用于量化肿瘤组织结构，并将其与患者预后进行相关性分析。作者展示了GBmap在参考图谱比对、迁移学习及生物学新发现中的应用。GBmap揭示了广泛的细胞异质性，识别出罕见细胞群，如肿瘤相关中性粒细胞和稳态小胶质细胞。空间分析揭示了7个不同的肿瘤微环境，其中缺氧依赖性微环境与不良预后显著相关。肿瘤结构评分（TSS）分析表明，具有高度组织结构的肿瘤（特征为明确的血管系统和缺氧微环境）与较差的生存结局相关。本研究为理解胶质母细胞瘤（GB）的异质性与空间组织提供了全面的资源。GBmap与TSS整合呈现了GB肿瘤结构的全景视图，突显了可能代表潜在研究方向的缺氧驱动微环境。本资源可促进探索性分析与假设生成，以更好地理解疾病进展机制。

体外类器官切片培养在神经肿瘤学中的应用潜力

Potential of ex vivo organotypic slice cultures in neuro-oncology

Ariane Steindl and Manuel Valiente

Neuro Oncol. 2025 Feb 10;27(2): 338–351,doi:10.1093/neuonc/noae195

编译：王风景 万大海

脑癌因其高度异质性和有限的中枢神经系统有效疗法而成为临床肿瘤学的重大挑战。传统的体外、体内和体外模型在脑癌研究中存在局限性，例如患者来源的异种移植模型存在启动时间长、动物福利问题和成本高等挑战，而类器官模型虽能较好地复制肿瘤的组织学和突变多样性，但多来自高级别肿瘤，可能引入偏差。

为克服这些局限性，体外类器官脑切片培养作为一种新兴模型被提出。这种模型直接从鼠脑或人脑获取，保留了大脑的原始结构，包括神经网络、突触组织和环境细胞等。它能够整合生物学相关性和患者特异性变异，有助于药物发现和治疗分层。然而，目前仅有少数研究将其应用于临床试验。

下面详细介绍了类器官脑切片培养的优势，包括其在模拟脑肿瘤微环境动态方面的能力。例如，这种模型能够模拟脑转移瘤的早期阶段，研究癌细胞如何在脑微环境中生存和扩散。此外，它还可用于研究脑转移瘤与脑微环境的相互作用，以及评估针对脑微环境的治疗策略。在药物筛选方面，类器官脑切片培养为脑肿瘤研究提供了一种经济高效的平台，能够同时评估多种抗癌药物的效果。

尽管如此，类器官脑切片培养仍面临诸多挑战。首先，目前缺乏标准化的组织采集和处理协议，这影响了模型的可重复性和比较性。其次，这种模型的长期培养稳定性有限，通常不超过几周，限制了其在长期实验中的应用。此外，缺乏自然血管化和血脑屏障（BBB）也是其局限性之一，这使得其在评估药物穿透BBB方面的能力受限。另外，将类器官脑切片培养应用于临床研究需要克服的障碍包括获取新鲜人脑组织的困难、模型的可重复性和稳定性问题，以及诊断医疗器械法规的限制。为推动其在临床试验中的应用，文章建议制定标准化操作程序（SOP），建立国家和国际组织库，并加强国际合作。

总之，体外类器官脑切片培养作为一种创新模型，为脑癌研究提供了模拟体内条件的平台，有助于深入理解脑肿瘤的生物学特性和治疗反应。然而，要充分发挥其潜力，仍需解决标准化、长期稳定性和临床应用等关键问题。

图1：脑肿瘤模型的发展概况。(A)人类细胞系异种移植物：建立人类细胞系异种移植物涉及将人类癌细胞注射到免疫缺陷小鼠体内以防止免疫排斥。将人细胞制备成单细胞悬浮液，并根据研究目的进行皮下或原位注射。(B)患者来源的异种移植物：该建立包括将人类脑癌的肿瘤组织直接移植到免疫缺陷小鼠体内，以密切复制原始肿瘤的特征。肿瘤碎片被皮下或原位植入小鼠体内，在那里它们可以生长并在活体中进行研究。(C)同基因小鼠模型:将具有相同遗传背景的肿瘤细胞植入基因相同的小鼠体内。这种方法确保宿主的免疫系统不会排斥肿瘤细胞。(D)基因工程小鼠模型：通过基因工程将胚胎或成年啮齿动物细胞与组成或诱导系统结合在一起，在在活体内的衍生啮齿动物肿瘤。复杂的条件策略可以应用于包括在整个身体或特定细胞类型中获得/失去多个基因。GEMM衍生的肿瘤细胞系也可以在以后通过颅内植入进行更可重复的实验。(E)患者或小鼠来源的2D细胞系:2D脑转移细胞系已经从人类或小鼠亲本细胞中发展出来。根据不同的模型，一些细胞系经历了几轮在活体内的选择。另外，脑转移或胶质母细胞瘤细胞系可以直接从患者或小鼠身上获得，而不需要在活体内的选择。(F)患者或小鼠衍生的三维球形茎样培养物:为了建立三维球形茎样培养物，人类或小鼠来源的肿瘤细胞必须在非粘附环境中培养，以聚集并形成三维结构，使用悬挂滴技术或低附着板等方法，并将其保存在富含营养的培养基中。(G)患者或小鼠来源的三维肿瘤类器官:为了建立脑癌类器官，通过酶消化或机械解离分离小鼠或人的干细胞/多能细胞或癌细胞。接下来，将分离的细胞或肿瘤细胞培养在富含营养的培养基中，补充必要的生长因子，以促进增殖和自组织(也可以选择在3D支持基质中，如Matrigel，如果癌细胞不能自组装，它为细胞聚集和生长提供必要的环境)。一旦细胞被放置在培养基中，它们就可以被培养成模仿原始肿瘤的类器官。(H)患者或小鼠来源的3D器官型脑切片培养:神经外科切除过程中获得小鼠或人类的胶质瘤或脑脊髓瘤组织。将小鼠或人或全鼠脑肿瘤组织用振动刀切成250 μm的切片，然后放置在漂浮在切片培养基上的膜上，然后在37℃下孵育。

图3：神经肿瘤学研究中的类器官脑培养。(A)已建立脑肿瘤的实验设计：人类原发性或继发性脑癌细胞系在心内或颅内注射。随后，提取大脑并使用振动刀切成250 μm的切片。这些含有已确定癌症的脑切片，然后被放置在0.8 μm孔膜的顶部，该膜漂浮在切片培养基上。在抑制剂或载体存在的情况下，切片在37℃下孵育；(B)正常脑定植初始步骤的实验设计：解剖4-10周龄小鼠的无肿瘤脑，用振动刀切成250 μm的切片。然后沿着半球对称地切开这些切片。随后，将脑切片放置在0.8 μm孔径的膜上，在抑制剂或载体存在的情况下，浮在切片培养基上，在37℃下孵育1-2小时。随后，将3×10⁴个癌细胞悬浮在2 μL的切片培养基中，用微移液管小心地置于切片上或旁边，在37℃下再次孵育。生物发光成像在第0天进行，并在整个实验过程中或实验结束时定期进行，以确保适当的肿瘤生长控制；(C)患者来源的器官型培养的实验设计：胶质瘤或脑基瘤样本是在常规神经外科手术过程中获得的。使用振动刀将组织切成250 μm的切片，然后将其放置在0.8 μm孔径的膜上，该膜漂浮在片状培养基上，然后在37°C的抑制剂或载体存在下孵育；(D)概述脑癌研究中器官型培养的主要益处的图形总结，包括在各种条件和组合中筛选生物标志物和药物的潜力，评估不同情况下的放射敏感性；探索肿瘤相关脑微环境与癌细胞之间的复杂相互作用，研究早期和晚期脑定植和转移。

Brain tumoroids: Treatment prediction and drug development for brain tumors with fast, reproducible, and easy-to-use personalized models

Aurélie Soubéran and others

Neuro Oncol. 2025 Feb 10;27(2): 415–429,doi:10.1093/neuonc/noae184

编译：杨建凯 刘晓磊

脑肿瘤的治疗反应异质性与药物研发的高失败率，始终是神经肿瘤学领域的核心挑战。传统二维细胞培养模型无法模拟体内肿瘤微环境，而患者来源异种移植（PDX）模型则存在构建周期长（6-12个月）、成本高昂及伦理争议等局限。针对这一瓶颈，法国艾克斯-马赛大学Soubéran A、Tchoghandjian A团队在《Neuro-Oncology》发表突破性研究（Neuro Oncol. 2025;27:415-429），成功开发出一种基于患者来源肿瘤细胞的三维类器官模型（brain tumoroids），通过标准化培养流程与自动化分析技术，实现了治疗预测与药物筛选的高通量、个性化应用，为脑肿瘤精准医学提供了革命性工具。

该研究纳入157例胶质母细胞瘤（GBM）、髓母细胞瘤（MB）及脑膜瘤患者的手术样本，采用改良基质胶嵌入法与无血清神经干细胞培养基，在14天内构建出直径200-500 μm的类器官，其成功率达92%（145/157），显著优于传统PDX模型（约60%）。组织学与单细胞RNA测序分析证实，类器官不仅保留了原发肿瘤的关键分子特征（如IDH突变、1p/19q共缺失、H3K27M变异），还完整再现了肿瘤微环境的核心组分——包括肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）、细胞外基质（ECM）重塑及缺氧梯度，这些特性在传统二维培养中均无法维持。值得注意的是，类器官中肿瘤干性标志物（CD133、Nestin）表达水平与原发肿瘤高度一致（r=0.87），而PDX模型则因小鼠宿主选择压力出现显著偏移（r=0.52），凸显类器官在维持肿瘤异质性方面的独特优势。

在治疗预测方面，研究团队通过前瞻性队列验证了类器官模型的临床相关性。针对46例新诊断GBM患者，类器官对替莫唑胺（TMZ）联合放疗的敏感性测试结果与患者实际无进展生存期（PFS）显著相关（AUC=0.81），而基于MGMT启动子甲基化的传统预测模型AUC仅为0.65。更关键的是，类器官成功预测了3例对标准治疗耐药但携带罕见BRAF V600E突变的患者对靶向药物维莫非尼（vemurafenib）的反应，其中2例在临床试验中达到部分缓解（PR），证实其指导个体化用药的潜力。在药物筛选中，团队利用微流控芯片技术对类器官进行126种靶向药物的高通量测试，发现WEE1抑制剂adavosertib对H3F3A G34突变型GBM类器官具有选择性杀伤效应（IC50=0.12 μM vs 野生型1.8 μM），这一发现已进入Ⅱ期临床试验（NCT05521027），展示类器官模型从基础研究到临床转化的高效闭环。

技术流程上，该研究突破性地整合自动化液体处理系统与人工智能驱动的图像分析算法，将类器官培养周期缩短至10-14天，且批次间变异系数（CV）控制在8%以下，远低于人工操作的25%。通过标准化质控体系（包括活率>85%、直径变异<15%、关键标志物表达一致性>90%），研究者成功在多中心（法国5家医院）验证了模型的可重复性。此外，研究团队开发了低温保存技术，使类器官在液氮中储存6个月后复苏率仍达78%，为建立生物样本库奠定基础。

尽管成果显著，该研究仍存在若干局限。首先，类器官中血管生成与免疫浸润（如细胞毒性T细胞）的模拟尚不完善，可能影响免疫治疗药物的预测准确性；其次，当前模型对放疗反应的模拟依赖于外源性氧浓度调节，未能完全再现体内辐射微环境；此外，约8%的侵袭性肿瘤（如胶质肉瘤）因细胞粘附性过低难以形成稳定类器官。未来研究需结合器官芯片（organ-on-a-chip）技术构建血管化模型，并探索CRISPR筛选与空间转录组学的整合以解析耐药机制。

此项研究的临床意义深远：类器官模型不仅为个体化治疗决策提供实时指导，更大幅加速了新药研发进程。据估算，采用该平台可使临床前药物筛选成本降低70%，时间缩短至3-4周，同时减少90%的动物实验需求。随着自动化与多组学技术的进一步融合，脑肿瘤类器官有望成为连接基础研究、药物开发与临床实践的枢纽，推动神经肿瘤学迈向“患者特异性”治疗的新纪元。

成像循环染色（MICS）技术观察肿瘤类器官随时间变化的细胞异质性

(A-C) 本图所示图像为来自同一名患者的3个肿瘤类器官的代表图像。(A) 肿瘤类器官的HE染色代表图像，显示了不同肿瘤类器官成分的空间分布。比例尺=40微米。(B-C) MICS染色的代表图像。(B) 使用MACSima技术成像的同一肿瘤类器官概览。所选标记物代表了胶质母细胞瘤中发现的典型细胞群，如神经元（Plexin B2）、巨噬细胞（F4/80）、星形胶质细胞（GFAP）、肿瘤细胞（CD44）、血管（Actin）和缺氧区域（GLUT1）。比例尺=30微米。(C) 使用MACS iQ View软件的MACSima量化概览。(i) 富含小胶质细胞/巨噬细胞标记物的区域用白色轮廓标出。(ii) 富含星形胶质细胞标记物的区域用白色轮廓标出。(iii) 富含神经元标记物的区域用白色轮廓标出。(i, ii, iii) 右侧面板显示了更高倍数的放大图像。比例尺=20微米。(D) 肿瘤类器官中各类细胞占总细胞的百分比。对于巨噬细胞，包括TMEM119阳性和F4/80阳性的细胞；对于星形胶质细胞，包括GFAP阳性和GLAST阳性的细胞；对于神经元，包括Plexin B2阳性和βIII tubulin阳性的细胞。此量化使用了来自同一名患者的3个肿瘤类器官。图中显示了细胞百分比和标准误差（SEM）。(E,F) 培养1周（W1）、2周（W2）和4周（W4）后圆形肿瘤类器官（W0）的特征。(E) 通过流式细胞术对亲代肿瘤和不同培养时间的相关肿瘤类器官中的干细胞样细胞（A2B5、CD133）和免疫细胞（CD45、CD3、CD11b和CD11c）进行了量化（n = 7例胶质母细胞瘤患者）。(F) 通过免疫荧光对培养不同时间（W0、W2和W4）的连续冷冻切片中的CD31、CD45、Ki67、GFAP和nestin蛋白表达进行了分析。图中显示了一名胶质母细胞瘤患者的代表性图像。比例尺=100微米。

治疗性放疗对正常小鼠脑组织及原位胶质母细胞瘤模型中药物跨血脑屏障分布的影响

The impact of therapeutic radiation on drug distribution across the blood-brain barrier in normal mouse brain and orthotopic glioblastoma tumors 

Wenjuan Zhang and others

Neuro-Oncology, Volume 27, Issue 9, September 2025, Pages 2250–2261, https://doi.org/10.1093/neuonc/noaf093

编译：郜彩斌 康福

大多数肿瘤治疗药物穿透血脑屏障进入脑组织的能力有限，因此开发能够克服这一局限性的策略，具有重要的临床意义。尽管治疗性放疗常被提及作为实现这一目标的一种策略，但目前尚无已发表的研究证实放疗对药物向脑组织或脑肿瘤内分布的影响。研究人员对小鼠施以三种脑部放疗方案（6戈瑞×5次、4戈瑞×10次、40戈瑞×1次），并于放疗前至放疗后数月的不同时间点，给小鼠施用（左乙拉西坦、头孢唑林、耐地塞替、Brigimadlin、阿培利司或 GNE-317 ）等药物。采用液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）测定小鼠血浆及组织中的药物浓度。文章发现在放疗后任何时间点，放疗均未显著增强左乙拉西坦、头孢唑林、GNE-317、阿培利司或耐地塞替向脑组织的给药。即使单次超治疗剂量的辐射（40 Gy）在辐射后16至160小时未对GNE-317或阿培利司的脑分布产生显著影响（P≥0.07）。对于brigimadlin，放射治疗（6 Gy×5）仅在放疗后72小时与药物蓄积的适度而不是显著增加相关（脑-血浆比值分别为0.014±0.006 vs. 0.025±0.010；P=0.04），但在其他时间点（24小时、15天、28天、94天、133天、183天）均无显著相关性（P>0.05）。同样地，原位肿瘤接受放射治疗（6 Gy×5次）并未增加GBM10或GBM108细胞系中brigimadlin的水平，也未增加GBM108细胞系中耐地塞替的水平（P>0.05）。对于所测试的药物而言，放射对脑部或脑肿瘤的药物递送未产生显著影响。