今天介绍一篇有关于单细胞揭示在胶质母细胞瘤中，大脑原位的髓系细胞（小胶质细胞）和血液来源的单核-巨噬细胞的动态竞争关系。
PMID: 33782623
背景
免疫检查点抑制剂是目前备受关注的药物，其在脑肿瘤的应用，有望成为攻克该疾病的重要手段，理解脑肿瘤的免疫特点，剖析其免疫微环境，对免疫治疗的开展具有重要的指导意义。
近段时间有研究者发现，胶质瘤边界区域具有一些明显的免疫区隔（immune compartment），可能对于抗原呈递，实现有效的免疫反应，具有重要的意义。
小胶质细胞起源于卵黄囊，而边界相关的巨噬细胞则是起源于骨髓，因此两者具有迥异的表达谱；
结果
1.实验设计
作者主要聚焦于免疫细胞（CD45+），选取了7例原发GBM，4例复发GBM，3例GL261移植瘤小鼠，3例Ccr2-KO GL261移植瘤小鼠
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2.树突状细胞的再分群
通过聚类分群，作者将树突状细胞分成了MigDC，Prol.DC，pDC，cDC1，cDC2五群，并且发现cDC2是胶质瘤微环境中丰度最高的一类髓系细胞，而在鼠的髓系细胞分群中，同样得到了这一类细胞；并且还通过BrdU实验验证了增殖型DC细胞的存在
3.GBM TAM来源于小胶质细胞和经典的单核细胞，并且在原发和复发肿瘤中具有不同的贡献程度
TAM会下调单核细胞标志基因FCN1、VCAN的表达，并且上调巨噬细胞标志例如C1QA的表达水平，除此之外，具有SALL1、TMEM119、P2RY12表达的被认为是小胶质细胞；
在此，作者也提到了一些在人与鼠中表达谱的差异。
进一步的，作者通过谱系追踪的方式，提出肿瘤中浸润的巨噬细胞，是由血液中的单核细胞起源的。并且通过Ccr2-KO小鼠和野生型小鼠进行比较，发现在KO小鼠中的巨噬细胞比例较低。
4.单核巨噬表达谱动态变化过程
Figure5.png
5.新法和复发胶质瘤中的髓系细胞表达谱发生改变
在这里，作者还通过利用PRECOG这样的大数据预测软件，对于不同基因对于预后的影响做出推测，指出IL1B、CXCL8、IL6和SPP1都提示着不良的预后。
6.单细胞蛋白组学识别特征表面marker
作者进一步采用CITE-seq技术，对单细胞水平的膜蛋白进行检测，并且进一步剖析了DC在表达模式转换的过程中，膜蛋白发生的变化；
7.体外数据证实两种来源的肿瘤相关巨噬细胞TAM都会引发血管生成，并且对T细胞功能的调节产生影响
Figure 7.png
单核来源的肿瘤巨噬细胞和小胶质来源的肿瘤相关巨噬细胞，对于T细胞的功能调节和血管生成，具有异质性的功能，并进一步通过其细胞因子的释放程度对这一结论进行了验证。
8.单核来源和小胶质来源的肿瘤相关巨噬细胞存在竞争
文章进一步通过在突变小鼠和野生型小鼠中，进行不同来源的巨噬细胞数量的比较，发现即使单核向巨噬的转变发生障碍时，小胶质来源的肿瘤相关巨噬细胞同样会出现补偿的机制，依旧能够发挥其促肿瘤的作用，但是CSF1R抑制剂能够抑制单核细胞向巨噬细胞的转换，因此抑制其对T细胞功能的负向调节作用。
总结
有关原位的髓系细胞和从血液中迁徙来的髓系细胞如何相互作用，并且共同参与肿瘤微环境的构建一直是领域内受到关注的问题，本文以胶质母细胞瘤为背景，通过单细胞测序技术，为我们仔细地刻画了两类髓系细胞在肿瘤发生发展过程中的关系，为我们理解胶质瘤异质性以及微环境的复杂性提供了一些参照。并且提出了一些重要的临床问题，指出在如今新辅助放化疗的理念愈加深入人心，其对于原位的小胶质细胞的作用，以及小胶质细胞在接受放化疗后死亡，导致生态位的空缺，新的单核巨噬细胞进入，这一变化过程对于原复发胶质瘤形成过程的作用也是十分乏人深思的。
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