空间转录组学揭示福尔马林固定石蜡包埋样本中神经母细胞瘤微环境的新型旁分泌互作机制

本研究运用空间转录组技术(ST)对存档FFPE样本中的高危神经母细胞瘤(NB)微环境进行解析，首次发现化疗后肿瘤中未分化11p扩增癌细胞被CCL18+巨噬细胞包围的独特空间生态位，以及具有肾上腺皮质特征的基质细胞通过ALKAL2-ALK和NRTN-RET通路与癌细胞旁分泌互作。实验验证了这些互作对肿瘤迁移和增殖的调控作用，为NB靶向治疗提供新思路。

　　

摘要

研究团队采用10x Genomics Visium空间转录组平台，对两名高危神经母细胞瘤患者的治疗前后FFPE样本进行全转录组分析。突破性地发现化疗后肿瘤中存在被巨噬细胞包围的11p扩增未分化癌细胞簇，以及具有肾上腺皮质特征的基质细胞群体，揭示了CCL18-PITPNM3和ALKAL2-ALK等新型旁分泌互作网络。

引言

神经母细胞瘤(NB)表现出显著的瘤内异质性(ITH)，单细胞RNA测序(scRNA-seq)虽能解析细胞组成，但丢失空间信息。本研究首次在FFPE样本中实现空间转录组分析，重点关注化疗后肿瘤微环境(TME)重构。

方法

样本处理

分析两名MS分期患者的3个肿瘤（NB1Pre、NB1Post、NB2Post），制备5μm切片进行Visium ST建库，使用Space Ranger进行序列比对。

数据分析

采用Seurat进行标准化和聚类，inferCNV推断拷贝数变异，CellChat预测细胞互作，RCTD进行细胞类型反卷积。

实验验证

通过划痕实验和实时细胞分析验证CCL18/NRTN对NB细胞迁移的影响，Western blot检测受体表达。

结果

空间异质性图谱

在NB1Post中发现独特的NE4癌细胞簇，显示11p增益（含WEE1等基因），被CCL18⁺巨噬细胞包围。CellChat预测44种互作，包括CCL18-PITPNM3和FGF-FGFR1。迁移实验显示CCL18使NB1细胞迁移增加19.6%。

肾上腺皮质样细胞

NB2Post中鉴定出表达NR5A1/CYP11B1的AC-like细胞，与胎儿肾上腺皮质区(FZ)特征相似。这些细胞特异性表达ALKAL2，邻近的NE1癌细胞则高表达ALK，模拟发育中肾上腺皮质-髓质互作。小鼠肾上腺染色证实Alkal2在皮质层、pALK在髓质的空间分离。

临床相关性

AC-like特征强的患者生存率显著提高（HR=0.30），且较少出现MYCN扩增。NRTN-GFRA2/RET互作促进NB细胞迁移（CLB-GA细胞+22.9%），可被selpercatinib抑制。

讨论

研究证实FFPE样本适用于空间转录组分析，揭示：

1. 化疗后11p增益亚克隆与巨噬细胞的生态位互作

2. AC-like细胞通过ALKAL2-ALK驱动肿瘤生长

3. 非MYCN扩增肿瘤中CCL18的高表达预示不良预后

   这些发现为理解NB耐药机制和开发微环境靶向疗法提供新视角。