摘要
脑胶质瘤（glioma）是中枢神经系统常见的内源性肿瘤之一，其发病机制复杂。根据世界卫生组织的分类，胶质瘤被分为 I~V 四个级别，由于其具有高度异质性和复杂的肿瘤微环境，使得不同级别的脑胶质瘤在治疗难度和预后疗效上也具有显著差异。传统的研究方法往往难以解决脑胶质瘤内部异质性和免疫细胞亚群的复杂性问题，单细胞转录组测序技术可以从单个细胞层面刻画肿瘤特征，是解析脑胶质瘤肿瘤异质性和免疫微环境的研究的有力工具。 基于以上背景，本研究利用公共数据资源，下载并整合了3套涵盖不同级别的脑胶质瘤单细胞转录组测序数据。数据处理及相关分析后，保留21,071个细胞，解析出了7类不同的细胞类型。进一步针对细胞类型进行差异分析及基因功能/通路富集分析，讨论不同级别脑胶质瘤在细胞组分、基因表达以及轨迹进化等特征上的差异，进而揭示了多级别脑胶质瘤肿瘤内部异质性和免疫细胞亚群的复杂性。除此之外，我们识别到delta样典型 Notch配体 3（delta like canonical Notch ligand 3, DLL3）基因与脑胶质瘤的增殖和进展密切相关。我们基于 GEPIA（gene expression profiling interactive analysis）数据库和肿瘤免疫学估计资源 （tumor immune estimation resource, TIMER）数据库，研究关键基因在不同分级的脑胶质瘤中的表达情况。同时，采用 PrognoScan 数据库评估DLL3基因预后情况。cBioPortal数据库用于探索 DLL3基因表达与 25个免疫检查点之间的关系。基因集富集分析（gene set enrichment analysis, GSEA）进一步确定了与中心基因相关的途径。最后，在中国胶质瘤基因组图谱（Chinese glioma genome atlas, CGGA）中验证了 DLL3 调控特征。这些结果发现，DLL3 在不同级别脑胶质瘤中呈现表达差异，并且其表达与 9个免疫检查点有关，是一种有前途的预后生物标志物。 综上，本研究通过分析不同级别的脑胶质瘤单细胞转录组测序数据，揭示了脑胶质瘤内部的异质性和免疫细胞亚群的复杂性，并鉴定出了一个与脑胶质瘤增殖和进展密切相关的潜在预后生物标志物，为个体化治疗提供了新的思路。
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