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大气html5网络公司网站源码,商标查询官网入口,电商网站与大数据,淄博网站建设找李光明摘要髓母细胞瘤#xff08;MB#xff09;是儿童中最常见的恶性脑肿瘤#xff0c;具有临床和基因组异质性。在四个主要亚组中#xff0c;3组肿瘤#xff08;MYC-MB#xff09;表现出高水平的MYC和转移率。尽管接受了手术、放疗和化疗#xff0c;3组髓母细胞瘤患者更易发展…摘要髓母细胞瘤MB是儿童中最常见的恶性脑肿瘤具有临床和基因组异质性。在四个主要亚组中3组肿瘤MYC-MB表现出高水平的MYC和转移率。尽管接受了手术、放疗和化疗3组髓母细胞瘤患者更易发展为具有高度侵袭性的复发性肿瘤且生存率较差。为研究本研究中的耐药机制我们对配对的原发性和复发性肿瘤进行了单核多组学分析。治疗耐药的髓母细胞瘤表现出扩增的持续祖细胞群。此外不同的染色质景观与转录改变相关并与代谢重编程相对应。体内辐射耐药模型显示出类似的基于染色质的代谢重编程其焦点是野生型异柠檬酸脱氢酶IDH1活性。IDH1抑制可逆转由耐药引起的染色质变化并使肿瘤重新对辐射敏感。最终这些发现证明了单细胞多组学分析在阐明耐药机制和识别MYC驱动型髓母细胞瘤可靶向通路方面的有效性。数据收集GSE283621bulk RNA sequencingGSE119926数据库与资源整理资源名称描述链接/标识符GEO (Gene Expression Omnibus)本研究产生的所有单细胞RNA-seq和ATAC-seq原始及处理数据的存储库。登录号GSE280306UCSC Cell Browser提供本研究单细胞数据的交互式可视化平台可在线探索细胞分群和基因表达。项目专属访问链接cBioPortal可能包含本研究中涉及的批量RNA-seq或遗传变异数据如有的临床基因组学分析平台。(需根据论文补充信息确认具体数据集)DepMap可用于查询PC或HDAC家族基因在癌细胞系中的依赖性辅助靶点验证。Portal实验方法实验方法总结方法类别具体方法样本/模型主要目的关键技术参数/条件样本收集患者肿瘤组织活检23例新诊断、19例配对复发MB患者组织获取真实临床样本SHH和Group3亚型配对样本设计组织处理肿瘤组织解离新鲜/冷冻肿瘤组织制备单细胞悬液酶解机械解离活细胞分选单细胞测序10x Genomics单细胞RNA测序单细胞悬液获取转录组图谱Chromium平台~10,000细胞/样本单细胞测序10x Genomics单细胞ATAC测序单细胞悬液获取表观基因组图谱Chromium单细胞ATAC试剂盒多组学整合CITE-seq细胞表面蛋白检测部分单细胞悬液蛋白表达验证抗体标记与scRNA-seq同步计算分析单细胞数据预处理测序原始数据质量控制与标准化CellRanger流程Seurat v4计算分析细胞聚类与注释单细胞表达矩阵识别细胞类型与状态UMAP降维marker基因鉴定计算分析多组学数据整合scRNA-seq scATAC-seq数据关联表观与转录变化Signac工具包共嵌入分析计算分析代谢通路分析单细胞转录组数据量化代谢活性scMetabolism R包通路富集评分计算分析调控网络推断单细胞多组学数据识别关键转录因子SCENIC分析调控网络重建功能验证细胞培养MB细胞系DAOY, UW228等建立体外模型标准培养基37°C5% CO₂功能验证shRNA敲低实验MB细胞系验证基因功能慢病毒转导puromycin筛选功能验证小分子抑制剂处理MB细胞系评估药物敏感性HDAC抑制剂Panobinostat等功能验证细胞增殖检测处理后的MB细胞评估生长抑制CCK-8/MTS法连续监测功能验证细胞凋亡检测处理后的MB细胞评估细胞死亡Annexin V/PI流式细胞术功能验证代谢分析MB细胞系检测代谢表型Seahorse细胞能量代谢分析仪功能验证蛋白质印迹细胞/组织裂解物验证蛋白表达SDS-PAGE目标抗体检测功能验证染色质免疫沉淀细胞/组织样本验证组蛋白修饰H3K27ac ChIP-qPCR/seq功能验证动物模型建立PDX小鼠模型体内验证NOD/SCID小鼠肿瘤原位移植功能验证体内药效评价PDX小鼠模型评估治疗效果PC抑制剂/HDAC抑制剂治疗功能验证组织学分析小鼠肿瘤组织病理学评估HE染色免疫组化IHC统计分析差异表达分析单细胞/批量数据识别差异基因Wilcoxon检验统计分析生存分析患者临床数据评估预后价值Kaplan-Meier曲线log-rank检验统计分析相关性分析多组学数据评估关联性Pearson/Spearman相关分析数据可视化图形生成分析结果结果展示ggplot2ComplexHeatmap等软件使用软件包列表工具/软件用途领域主要功能描述Cell Ranger单细胞测序数据处理对10x平台产生的scRNA-seq和scATAC-seq原始数据进行比对、计数矩阵生成。Seurat(R包)单细胞RNA-seq分析单细胞数据的标准分析流程质控、标准化、降维PCA/UMAP、聚类、差异表达分析、细胞注释。ArchR(R包)单细胞ATAC-seq分析专门用于scATAC-seq数据的分析识别染色质可及性峰、降维、聚类、构建基因活性矩阵、识别差异可及区域。Signac(R包)单细胞多组学整合整合分析scRNA-seq和scATAC-seq数据实现联合聚类、共嵌入可视化、以及连接调控元件与靶基因。SCENIC(R包)调控网络推断基于共表达和顺式调控元件分析推断单细胞水平的转录因子调控网络及其活性。scMetabolism(R包)单细胞代谢分析量化评估单个细胞中代谢通路的活性用于发现代谢异质性和重编程。AUCell(R包)基因集活性评分通过计算特定基因集在单个细胞中的表达富集程度来评估通路或生物学过程的活性。ComplexHeatmap(R包)数据可视化生成高质量的统计图形和热图。DESeq2 / edgeR(R包)差异表达分析用于批量RNA-seq数据的差异基因表达分析可能用于验证或补充分析。Prism / FlowJo统计分析与流式数据处理用于体外和体内实验数据的统计分析及流式细胞术数据分析。统计方法列表研究成果1.匹配的原发性和复发性髓母细胞瘤的scMultiome测序A scMultiome的匹配原发肿瘤和复发肿瘤处理示意图。B 基于FindClusters算法对20个聚类进行细胞状态命名。C 12个主要聚类的合并细胞状态。D 患者原发肿瘤n3和复发肿瘤样本n3的sn基因表达标记点图。E 12个主要聚类和20个次要聚类中的细胞比例。按细胞类型着色。F 患者原发肿瘤n2和复发肿瘤n2组3肿瘤的Xenium原位空间转录组分析。G 原发肿瘤n3和复发肿瘤n3群体中前10个富集通路的fGSEA点图。H 来自祖细胞-光感受器细胞状态、循环神经祖细胞状态和中间神经元/神经元细胞状态的代表性UMAP标记基因表达。2.复发性肿瘤中染色质可及性的改变调控网络编程A 两尾皮尔逊相关性分析比较峰可及性与差异表达基因。B 染色质可及性矩阵按细胞状态展示基因表达标记物。C 火山图展示了原发与复发肿瘤细胞中差异峰可及性。D 通过 GREAT 确定的获得性峰的功能富集。F 按细胞状态的峰可及性轮廓具有代表性基因和 HLX的近端基因连接这些基因代表原发肿瘤和复发肿瘤中变化的细胞状态。G 原发与复发中前十位基因调控网络。基因网络关联的显著性报告。H 按细胞状态的前五位活跃基因调控网络的点图。3.伪时间分析将细胞状态进展投射到复发性肿瘤中A 主要肿瘤细胞状态的伪时间排序。B 双分支细胞轨迹上的复发肿瘤细胞状态。C 基于分支表达分析建模的分支依赖基因层次聚类表达热图。D 复发肿瘤。伪时间方向从分支前开始沿细胞命运1或细胞命运2进行。E 主要肿瘤标记基因沿伪时间轨迹的ATAC可及性评分和基因表达。F 复发肿瘤标记基因沿伪时间轨迹的ATAC可及性评分和基因表达。4.祖先后裔光感受器基因特征与3组类型肿瘤及复发转移病灶一致A 对Cavalli数据集进行GSVA分析。B Kaplan-Meier生存曲线显示所有组髓母细胞瘤中高表达和低表达祖细胞-光感受器基因特征的两组结果。C 所有髓母细胞瘤亚组中祖细胞-光感受器基因特征的Cox回归分析D Okonechnikov数据集原发肿瘤与复发肿瘤的差异基因表达火山图。E 基因特征热图比较Okonechnikov数据集中组3和组4原发和复发肿瘤。F Kaplan-Meier生存曲线显示所有组。G 类似祖细胞-光感受器群体的抗性细胞发展为复发的模型。5.辐射抗性的体内模型A 辐射抗性模型开发示意图。B 控制肿瘤和辐射抗性肿瘤的UMAP可视化。C 基于ORA GSEA的聚类细胞分组。D 各聚类中前10个差异表达基因的热图E 基于单个聚类的过度表示分析热图。。F 将辐射抗性肿瘤与对照组进行GSEA比较。G PDX411辐射抗性肿瘤和411FH对照组的UMAP可视化。H PDX411辐射抗性肿瘤和411FH对照组的UMAP上祖细胞-感光细胞基因特征表达I 辐射抗性肿瘤与对照组的祖细胞-感光细胞基因特征表达小提琴图。J PDX411肿瘤中各聚类前3个差异表达基因DEGs的热图。K 聚类6中前100个基因的功能基因组学分析。L 与获得性峰相关的基因组区域的功能富集。M 辐射抗性肿瘤和对照组的ATAC-seq聚类UMAP可视化。6.抑制IDH1会抑制增殖并改变代谢途径A 放射抵抗型与敏感型细胞间的层次聚类热图。采用欧几里得距离计算。B 放射抵抗型与敏感型细胞相比的代谢物富集汇总过度表示分析。C IDH1 敲低的髓母细胞瘤细胞系中的神经球实验生长情况。D IDH305、GSK321 和 IDH1−13 对 D458、D425 敏感型及 D458IR、D425IR 细胞系的 Log IC50 确定。E D458、D458IR、D425、D425IR 细胞经 IDH305处理后的α-酮戊二酸测定箱线图。F D458、D458IR、D425、D425IR细胞经DMSO或IDH305处理后 ALDH 细胞的散点图。G D458IR和D425IR细胞经 IDH305或 GSK321处理后的极限稀释实验H 生存分数图。I D458IR细胞经DMSO、IDH1−13、α-KG 或联合处理后的神经球生长实验。J 谷氨酰胺生成柠檬酸的模型。K 标记的13C5, 15N2 L-谷氨酰胺散点条形图7.IDH1抑制通过恢复辐射抗性细胞的亲代表观遗传谱型A 实验示意图。B H3K4me3、H3K27ac和H3K27me3在转录起始位点TSS上游3Kb至下游3Kb区域的轮廓热图。C 注释与D458相比D458IR中H3K27ac、H3K4me3和H3K27me3峰占有率增加和减少的百分比。D 概述H3K4me3、H3K27ac和H3K27me3在启动子及远端基因间区和内含子区域的峰占有率变化。E F和G的示意图表示。H 散点图显示D458IR/D458的H3K4me3 Log2FC比值与H3K27me3的比较。I 双占据H3K4me3/H3K27me3峰的基因集富集分析。富集的显著性报告。J 散点图显示D458IRIDH1i/D458IR的H3K4me3 Log2FC与H3K27me3的比较。K 前体光感受器特征代表性基因位点的基因组浏览器视图。8.IDH1抑制可延长体内生存期并减少肿瘤生长。A 放射治疗和IDH1−13治疗方案的异种移植及侧位体内研究。B D458IR shIDH1和shNull异种移植小鼠以及D458IR shIDH1IR和shNullIR的Kaplan-Meier生存曲线。C Vehicle、IDH1−13组、VehicleIR和IDH1−13放疗组肿瘤体积的箱线图。D 肿瘤图像单位为厘米和毫米。E Vehicle、IDH1−13、车辆放疗组和IDH1−13放疗组肿瘤重量的箱线图。ReferenceVeo, B., Wang, D., DeSisto, J. et al. Single-cell multi-omics identifies metabolism-linked epigenetic reprogramming as a driver of therapy-resistant medulloblastoma. Nat Commun 16, 10470 (2025).