单细胞 + 空间组学整合框架揭示 GBM 恶性细胞群落的空间组织与互作网络
图 1 · GBM 三类细胞群落的 CODEX 多重蛋白成像验证：CC-1（缺氧核心区，NDRG1⁺ MES-Hyp 肿瘤 + GPNMB⁺ TAM5 巨噬细胞 + VEGFA）；CC-2（血管富集区，CD31⁺/SMA⁺ 血管 + ITGA1⁺/COL1A2⁺/COL6A2⁺ 基质 + CD44⁺ MES-Ast）；CC-3（神经元富集区，NeuN⁺ 神经元 + OLIG2⁺ 少突 + Neurexin-1/Neuroligin-3 突触相关 + GDF11⁺ 调控因子 / OPC-like 肿瘤），500 μm / 50 μm 双尺度标尺。
该研究通过大规模、多组学整合的方式，为胶质母细胞瘤（GBM）这座「细胞谜宫」绘制了一份高清空间图谱。该研究纳入了 100 例原发性 GBM 患者，整合了 121 个组学数据，是迄今为止最大规模的 GBM 单细胞和空间组学图谱之一。
在本研究中，CODEX 作为关键的空间验证工具，与其他技术协同，共同构建了完整的证据链。其核心作用是在蛋白层面，于组织原位验证了由转录组数据预测的细胞空间共定位关系：
- 验证细胞群落的空间结构：CODEX 通过多重蛋白染色，在单细胞分辨率下直观地证实了四种细胞群落（CCs）的存在及其独特的细胞类型组成。
- 验证关键的细胞互作：它为 MES-Hyp 与 TAM5-GPNMB 巨噬细胞、MES-Ast 与血管细胞等在特定群落中的共定位，提供了直接的、可视化的蛋白层面证据。
- 补充功能蛋白信息：与转录组数据互补，CODEX 能够检测在蛋白水平上发挥功能的分子（如细胞因子、表面受体等），从而更全面地描绘细胞间的相互作用网络。
GBM CODEX Panel 设计
围绕 GBM 群落结构（CC-1 缺氧 / CC-2 血管 / CC-3 神经元）和肿瘤–微环境互作设计的代表性多谱系标志物组合：
| 分类 | 细胞类型 | CODEX Marker |
|---|---|---|
| 免疫 | 白细胞 | CD45 |
| 巨噬细胞 | CD163、lysozyme、GPNMB | |
| 组织基质 | 血管内皮 | CD31 |
| 平滑肌 | SMA | |
| 血管生成因子 | VEGF-A | |
| 细胞外基质 | Collagen IV、COL1A2、COL6A2、ITGA1 | |
| 中枢神经系统 | 神经元 | NeuN、Doublecortin、Neuroligin 3、Neurexin-1 |
| 少突胶质 | OLIG2 | |
| 星形胶质 | GFAP | |
| 小胶质 | IBA1 | |
| 神经发育 / 调控因子 | GDF11 | |
| 功能蛋白 | 肿瘤干性与侵袭 | CD44 |
| 缺氧 / 应激相关蛋白 | NDRG1 |
研究意义
通过这种整合分析，该研究极大地拓展了我们对 GBM 微环境复杂性的认知，为未来的精准分型与靶向治疗提供了全新的理论依据和潜在靶点。
参考文献
Lin J, Chen C, Li S, et al. Spatial and single-cell characterization of human glioblastoma tumor microenvironment reveals malignant cellular communities. Nat Neurosci. 2026;29(7):1342-1354. doi:10.1038/s41593-026-02265-5 查看原文 ↗