摘要gydF4y2Ba
髓母细胞瘤(MB)包括一组异质性的后脑儿科胚胎性肿瘤，与后脑的早期发育有很强的联系gydF4y2Ba1gydF4y2Ba，gydF4y2Ba2gydF4y2Ba，gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba4gydF4y2Ba．激活Sonic hedgehog信号的突变导致上菱形唇(RL)颗粒细胞谱系中的Sonic hedgehog MBgydF4y2Ba5gydF4y2Ba，gydF4y2Ba6gydF4y2Ba，gydF4y2Ba7gydF4y2Ba，gydF4y2Ba8gydF4y2Ba．相比之下，激活WNT信号的突变导致低RL的WNT MBgydF4y2Ba9gydF4y2Ba，gydF4y2Ba10gydF4y2Ba．然而，对更常见的4组(G4) MB知之甚少，它被认为出现在单极刷细胞谱系中gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba4gydF4y2Ba．在这里，我们证明了导致G4 MB的体细胞突变集中在核心结合因子α (CBFA)复合体和相互排斥的改变gydF4y2BaCBFA2T2gydF4y2Ba，gydF4y2BaCBFA2T3gydF4y2Ba，gydF4y2BaPRDM6gydF4y2Ba，gydF4y2Ba联合技术gydF4y2Ba和gydF4y2BaOTX2gydF4y2Ba．gydF4y2BaCBFA2T2gydF4y2Ba早在小脑RL室下区祖细胞中表达gydF4y2Ba智人gydF4y2Ba， G4 MB在转录上类似于这些祖细胞，但在发育时间停滞。击倒的gydF4y2BaOTX2gydF4y2Ba在模型系统中释放这种分化阻断，这允许MB细胞自发地沿着正常的发育分化轨迹进行分化。人类RL分裂的具体性质，注定会产生人类大脑中的大部分神经元，以及其高水平的易感eomegydF4y2Ba+gydF4y2BaKI67gydF4y2Ba+gydF4y2Ba单极刷状细胞祖细胞可能使我们的物种倾向于发展成g4mb。gydF4y2Ba
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数据可用性gydF4y2Ba
本研究中从MB肿瘤样本中生成的大量和scRNA-seq数据已在登录代码下存入欧洲基因组-表型组档案(EGA)数据库gydF4y2BaEGAS00001005826gydF4y2Ba．本研究中G3 MB细胞系HDMB03和MB3W1生成的bulk和scRNA-seq数据已根据访问代码保存在基因表达综合(GEO)数据库中gydF4y2BaGSE189238gydF4y2Ba和gydF4y2BaGSE200791gydF4y2Ba,分别。本研究中引用的已发表的MB bulk和scRNA-seq数据可在EGA数据库中查阅gydF4y2BaEGAD00001006305gydF4y2Ba，gydF4y2BaEGAD00001004435gydF4y2Ba，gydF4y2BaEGAD00001004958gydF4y2Ba，gydF4y2BaEGAS00001003170gydF4y2Ba和gydF4y2BaEGAS00001003368gydF4y2Ba．参考的GTEx正常小脑RNA-seq对照从NCBI公共库获得gydF4y2Baphs000424.v6.p1gydF4y2Ba．本研究中引用的Affymetrix SNP 6.0数据可在GEO数据库中获取gydF4y2BaGSE37385gydF4y2Ba．本研究中引用的全基因组测序数据可在EGA数据库中查阅gydF4y2BaEGAD00001003125gydF4y2Ba和gydF4y2BaEGAD00001004347gydF4y2Ba．研究期间引用的Illumina 450k甲基化数据可在GEO数据库中获取gydF4y2BaGSE85218gydF4y2Ba．研究期间引用的G3肿瘤球ChIP-seq数据可在GEO数据库中获取gydF4y2BaGSE132269gydF4y2Ba．本研究使用了多个数据库进行注释和筛选。这些包括外显子组聚合联盟/gnomAD (gydF4y2Bahttps://gnomad.broadinstitute.org/downloadsgydF4y2Ba)、NHLBI-ESP项目(gydF4y2Bahttps://esp.gs.washington.edu/drupal/gydF4y2Ba)、卡维亚基因变异资料库(gydF4y2Bahttp://db.systemsbiology.net/kaviar/: ~:文本= Kaviar % 20基因组% 20变体% 20 7 c % 20 snp数据库% 20%,和% 20频率% 20的% 20观察% 20变体。gydF4y2Ba)、单体型参考联盟(gydF4y2Bahttp://www.haplotype-reference-consortium.org/gydF4y2Ba)、大中东品种(gydF4y2Bahttp://igm.ucsd.edu/gme/gydF4y2Ba)、巴西基因组变异数据库(gydF4y2Bahttp://abraom.ib.usp.br/gydF4y2Ba)、雷达(gydF4y2Bahttp://rnaedit.com/gydF4y2Ba)， GENCODE(第19节)(gydF4y2Bahttps://www.gencodegenes.org/human/release_19.htmlgydF4y2Ba)， hs37d5参考基因组(gydF4y2Bahttps://ftp-trace.ncbi.nih.gov/1000genomes/ftp/technical/reference/phase2_reference_assembly_sequence/gydF4y2Ba)， ERCC输入序列(gydF4y2Bahttps://www.encodeproject.org/files/ENCFF908UQN/gydF4y2Ba)和Caltech profile 3插入序列(gydF4y2Bahttps://www.encodeproject.org/references/ENCSR193ZXE/gydF4y2Ba)．来自发育中的人类小脑的snRNA-seq数据是通过参考文献的通信获得的。gydF4y2Ba13gydF4y2Ba并可透过人类细胞图谱(gydF4y2Bahttps://www.covid19cellatlas.org/aldinger20gydF4y2Ba)、UCSC单元格浏览器(gydF4y2Bahttps://cbl-dev.cells.ucsc.edugydF4y2Ba)或从基因型和表型数据库(dbGaP)(登录号gydF4y2Baphs001908.v2.p1gydF4y2Ba)．来自发育中的人类小脑的大量RNA-seq数据是通过参考文献的通信获得的。gydF4y2Ba12gydF4y2Ba并可通过dbGaP(登录号gydF4y2Baphs001908.v2.p1gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba源数据gydF4y2Ba提供了这篇论文。gydF4y2Ba
代码的可用性gydF4y2Ba
本研究中未使用自定义代码。只使用了开源算法，方法中详细介绍了它们的应用。关于如何使用这些算法的进一步详细信息，可根据要求从相应作者处获得。gydF4y2Ba
改变历史gydF4y2Ba
10月7日gydF4y2Ba
在这篇文章最初发布的版本中，参考文献37提供了错误的年份(2008年)，在文章的HTML和PDF版本中已更正为1968年。gydF4y2Ba
11月29日gydF4y2Ba
对本文的更正已发表:gydF4y2Bahttps://doi.org/10.1038/s41586-022-05578-0gydF4y2Ba
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确认gydF4y2Ba
M.D.T.由美国国立卫生研究院(R01NS106155, R01CA159859和R01CA255369)，儿童脑瘤基金会，特里福克斯研究所，加拿大卫生研究所，治愈搜索基金会，马修拉尔森基金会(IronMatt)， b.r.a.i.n.child，梅根的步行，SWIFTY基金会，脑瘤慈善机构，加拿大基因组，BC基因组，魁北克基因组，安大略省研究基金，全球癌症研究，v癌症研究基金会和安大略癌症研究所通过安大略政府提供的资金。M.D.T.还得到了加拿大癌症协会研究所影响基金、英国癌症研究中心脑肿瘤奖和对抗癌症(SU2C)圣鲍德瑞克儿科梦之队转化研究基金(SU2C- aacr - dt1113)和SU2C加拿大癌症干细胞梦之队研究基金(SU2C- aacr - dt -19-15)的支持，该基金由加拿大政府通过加拿大基因组研究所和加拿大卫生研究所提供。安大略癌症研究所通过安大略政府提供的资金提供补充支持。“对抗癌症”是由美国癌症研究协会管理的娱乐产业基金会的一个项目。M.D.T.还得到了病童医院和多伦多大学儿童癌症研究加伦家庭主席的支持。K.J.M.支持NIH-R01-NS080390、R01-NS095733和R37 NS095733。T.E.W.-O。和B. Doble的研究得到了加拿大健康研究所(CIHR)和马尼托巴癌症护理基金会的支持。H.S.由日本科学促进协会(JSPS) KAKENHI (21K21001)和国家癌症中心研究与发展基金(2021-A-1)支持。 C.L.K is supported by CIHR (PJT-156086), salary awards from Fonds de Recherche du Québec-Santé (FRQS) and NSERC (RGPIN-2016-04911). P. Haldipur is supported by NIH-R21 NS117848, Brain and Behavior Young Investigator Award. We also thank the staff at Human Developmental Biology Resource London and Newcastle for their technical help and support; B. Pakuts for support with graphic design and illustrations; the Fernando Goldsztein Family for supporting this research; and L. Rorke for thoughtful discussions on cerebellar dysplasia.
作者信息gydF4y2Ba
作者及隶属关系gydF4y2Ba
贡献gydF4y2Ba
l.d.h.， P. Haldipur和O. Saulnier设计、执行和分析了本研究中的大部分实验。j.m.， A.H.S.和J.G.参与了原位杂交和细胞计数分析。a.w.e对生物信息学分析和SCENIC工作流程做出了贡献。W.O.和D.S.S.对单核测序的细胞系制备有贡献。W.O.和M.C.V.对初级组织分离、单细胞制备和测序做出了贡献。V.G.和l.c.m。参与TurboID实验和OTX2-KD实验。A.L.M.参与了GCP的分离、DN-CBFA2T3结构的设计和过表达。M.S.和t.p.b。为融合CBFA2T2-TurboID结构设计做出了贡献。 M.L., R.A.S. and D. S. Scott contributed toCBFA2T2gydF4y2Ba突变验证。S.B.有助于western blot验证。H.F.对SNP6拷贝数分析做出了贡献。T.N.和S.N.对突变分析有贡献。A.B.对通路分析有贡献。J.J.D.-M。有助于scRNA-seq数据的CNV分析。K.B.对分析和模型设计做出了贡献。P.S.和E.Y.W.对RNA-seq融合调用和分析做出了贡献。O. Sirbu, s.a.k.， p.b.， a.v.， J.J.Y.L, r.a.，陈鑫，陈晓娣和K.L.M.对实验，统计，生物信息学分析和/或解释有贡献。 B. Luu, P. Bérubé, Y.C.W., A.S.M. and X.W. contributed to RNA-seq library preparation. S.M.P., N.J., S.-K.K., F.D., O.D., F.B., J.M.-P., W.A.G., J.L., P.D., M.F.-M., A.J., P.J.F., J.M.K., K.Z., S.D.B., C.G.E., A.A.N.R., C.G., J.M.O., M.G., P. Hauser, J.J.P., Y.S.R., C.d.T., J. Mora, K.K.W.L., H.-K.N., W.S.P., I.F.P., E.L.-A., G.Y.G., T.E.V.M., T.S., R.V., R.C.T., M.K.C., J.B.R., T.K., S.J., B. Lach, A.I., V.F., P.d.A., M.Z., G.C., S.R., D. S. Stearn, E.G.V.M., P.P., G.F., M.M., C.G.C., C.C.F., M.F.R., F. Boop, J.A.C., R.E.M., E.M.T., M.A., M.L.G., F.C., P.E. and M.P. provided patient tumour material and helped design the study. K.A.A., A.S.M., F.M.G.C., J.N.R., S.J.M.J., R.A.M., M.A.M., X.H., J.R., P.H.S., R.J.W.-R., W.A.W., T.J.P., L.G., C.L.K., L.D.S., N.J., D.M. and O.A. helped analyse data and provided expert advice. F.R. and E.S. provided late-gestation human samples. X.W. and C.D. provided reagents, equipment and expert advice. D.W.E. and J.A.G. provided expert neuropathology analysis and images. T.E.W.-O. and B.D. contributed to and provided expert advice on TurboID and OTX2-KD experiments. V.R. provided MRI images and provided expert advice on their interpretation. H.S., T.E.W.-O., K.J.M. and M.D.T. jointly supervised the project. L.D.H., P.H. and M.D.T. prepared the figures and wrote the manuscript.
相应的作者gydF4y2Ba
道德声明gydF4y2Ba
相互竞争的利益gydF4y2Ba
作者声明没有利益竞争。gydF4y2Ba
同行评审gydF4y2Ba
同行评审信息gydF4y2Ba
自然gydF4y2Ba感谢匿名审稿人对本工作的同行评议所作的贡献。gydF4y2Ba
额外的信息gydF4y2Ba
出版商的注意gydF4y2Ba施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。gydF4y2Ba
扩展的数据图形和表格gydF4y2Ba
图1在G3和G4 MB中，针对相同基因的突变和拷贝数损失是互斥的。gydF4y2Ba
A b cgydF4y2Ba，总结冠心病相应基因组位点(染色体臂)基因突变和拷贝数损失的oncopprint (gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba)， fanc (gydF4y2BabgydF4y2Ba)及ELP (gydF4y2BacgydF4y2Ba)司机家庭。突变的频率低于拷贝数损失，但往往是独立发生的，这表明它们是缺失的目标。gydF4y2BadgydF4y2Ba， CHD、FANC和ELP家族靶向基因突变和拷贝数丢失事件的互斥性。gydF4y2BaegydF4y2Ba，针对CHD、FANC或ELP基因的事件重叠。大多数g4mb肿瘤通过单个缺失事件导致至少两个家族的基因单倍不足。gydF4y2Ba
扩展数据图2 .人类基因组中G4 MB驱动基因的聚类使人类易于发展MB。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba，漫画的gydF4y2Ba智人gydF4y2Ba基因组中已知的和新发现的G3和G4 MB候选驱动基因的位置显示了G3和G4 MB中已知缺失位置的基因聚类。gydF4y2BabgydF4y2Ba，全染色体臂缺失的频率与驱动基因家族的数量显著相关，具体见(gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba)——装在手臂上。采用双侧线性回归模型评估显著性;灰色阴影区域表示95%置信区间。gydF4y2BacgydF4y2Ba，染色体臂17p、16q和8q拷贝数损失的互斥性。使用互斥性杂质测试评估显著性，在R包DISCOVER中实现gydF4y2Ba41gydF4y2Ba．gydF4y2Ba
扩展数据图3gydF4y2BaCBFA2T3gydF4y2Ba是g4mb肿瘤抑制基因。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba，gydF4y2BaPRDM6gydF4y2Ba表达gydF4y2BaCBFA2T2gydF4y2Ba突变体(红色)和gydF4y2BaCBFA2T2gydF4y2BaWT(灰色)G3和G4 MB样本表明增强子劫持介导gydF4y2BaPRDM6gydF4y2Ba表达在很大程度上限于gydF4y2BaCBFA2T2gydF4y2BaWT病例。gydF4y2BabgydF4y2Ba在G3和G4 MB病例中，沿着人类染色体16q染色体增益和损失区域的密度，表明缺失偏向于16q端粒末端，特别是已知驱动的位置gydF4y2BaCBFA2T3gydF4y2Ba．gydF4y2BacgydF4y2Ba，gydF4y2BaCBFA2T3gydF4y2Ba加和不加的样品之间的表达差异gydF4y2BaCBFA2T3gydF4y2Ba删除，按子组分割。采用Kruskal-Wallis秩和检验(FDR < 0.05)， ***gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.0005, g3，gydF4y2BapgydF4y2Bae = 2.88gydF4y2Ba−05gydF4y2Ba；G4,gydF4y2BapgydF4y2Bae = 2.60gydF4y2Ba−09年gydF4y2Ba．G3,gydF4y2BangydF4y2Ba= 112;G4,gydF4y2BangydF4y2Ba= 206。gydF4y2BaCBFA2T3gydF4y2Ba是g4mb中一个拷贝数响应性肿瘤抑制基因。gydF4y2BadgydF4y2BaIGV分析显示2个G4 MB样本MB-0364和MB-0559为病灶缺失区。MB-0364是G3和G4 MB中16q上的最小公共删除区域(minimum common deleted region, MCDR)，但在GISTIC分析中不太具有统计学意义。MB-0559是在GISTIC分析中达到统计显著性的MCDR。gydF4y2BaCBFA2T3gydF4y2Ba用一个红框标识。gydF4y2BaegydF4y2Ba，说明MCDR概念的漫画。gydF4y2BafgydF4y2Ba拷贝中性或半合子缺失的G3和G4 MB样本在chr16q24.3上MB-0364 MCDR内基因的表达差异。采用双侧Mann-Whitney U检验及FDR校正，*评估统计学意义gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05， ***gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.0005。删除,gydF4y2BangydF4y2Ba= 86;中性的,gydF4y2BangydF4y2Ba= 232。gydF4y2BaegydF4y2Ba，拷贝中性或半合子缺失的G3和G4 MB样本中MB-0559 MCDR中chr16q24.3基因的表达差异。采用双侧Mann-Whitney U检验及FDR校正，*评估统计学意义gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05， ***gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.0005。删除,gydF4y2BangydF4y2Ba= 86;中性的,gydF4y2BangydF4y2Ba= 232。一份完整的gydF4y2BapgydF4y2Ba中所示的基因值gydF4y2Ba(f)gydF4y2Ba和gydF4y2Ba(g)gydF4y2Ba可在补充数据表中找到gydF4y2Ba1gydF4y2Ba．gydF4y2BahgydF4y2Ba，gydF4y2BaCBFA2T2gydF4y2Ba(左)和gydF4y2BaCBFA2T3gydF4y2Ba(右)批量RNAseq在SHH、G3和G4 MB中的表达。采用Kruskal-Wallis秩和检验(FDR < 0.05)， *gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05， ***gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.0005。为gydF4y2BaCBFA2T2gydF4y2Ba: SHH-G3,gydF4y2BapgydF4y2Bae = 2.29gydF4y2Ba−47gydF4y2Ba；SHH-G4,gydF4y2BapgydF4y2Bae = 4.42gydF4y2Ba−73gydF4y2Ba；G3-G4,gydF4y2BapgydF4y2Ba= 0.035。为gydF4y2BaCBFA2T3gydF4y2Ba: SHH-G3,gydF4y2BapgydF4y2Bae = 7.10gydF4y2Ba−42gydF4y2Ba；SHH-G4,gydF4y2BapgydF4y2Bae = 1.13gydF4y2Ba−46gydF4y2Ba；G3-G4,gydF4y2BapgydF4y2Ba= 0.61。G3,gydF4y2BangydF4y2Ba= 219;G4,gydF4y2BangydF4y2Ba= 326;嘘,gydF4y2BangydF4y2Ba= 250。而gydF4y2BaCBFA2T2gydF4y2Ba和gydF4y2BaCBFA2T3gydF4y2Ba在G3和G4 MB中具有低表达，在SHH MB中观察到这两种基因的高表达和无改变。gydF4y2BaCBFA2T2gydF4y2Ba和gydF4y2BaCBFA2T3gydF4y2Ba与G3和G4 MB相比，SHH MB可能有不同的作用gydF4y2BacgydF4y2Ba，gydF4y2BafgydF4y2Ba，gydF4y2BaggydF4y2Ba,gydF4y2BahgydF4y2Ba箱形图显示中位数和四分位范围，胡须显示数据范围。超出此范围的点是异常值，并单独绘制。gydF4y2Ba
CBFA多蛋白复合物包含多个已知的和新的G4 MB驱动基因。gydF4y2Ba
一个gydF4y2BaWestern blot结果显示，当TurboID结构体融合到CBFA2T2的n端，而没有融合到c端时，TurboID-CBFA2T2融合蛋白成功表达。gydF4y2BabgydF4y2Ba，新型CBFA2T2相互作用蛋白的蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络。每个节点代表一个蛋白质，蛋白质之间的边代表已知的或新的ppi。红色边表示CBFA2T2相互作用蛋白之间的已知相互作用，绿色边表示与CBFA2T2的已知相互作用，这些作用在我们的TurboID屏幕中得到了总结。如果蛋白质之间包含已知的相互作用，则用虚线分组。gydF4y2BacgydF4y2BaCBFA2T2猎物蛋白在各生物过程中富集显著。GLI2是一个SHH致癌基因，最近已被证明维持GCP增殖和身份，涉及CBFA复合体gydF4y2Ba82gydF4y2Ba．gydF4y2BadgydF4y2Ba， TurboID富集CBFA2T2猎物蛋白的生物过程富集图(GO:BP)。每个节点代表一条显著富集的通路，边代表节点间共享的基因。节点被分组和标记为一个共同的生物学主题。使用G:Profiler评估显著性gydF4y2Ba83gydF4y2Ba罗斯福修正。gydF4y2BaegydF4y2Ba， CBFA2T2 TurboID蛋白和G3/G4 MB驱动基因的蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络(图;gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)使用STRINGgydF4y2Ba41gydF4y2Ba．为了简单起见，没有绘制CBFA2T2和菱形节点之间的边。连通性显著性由STRING评估，gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.1 egydF4y2Ba−16gydF4y2Ba．gydF4y2Ba
扩展数据图5 CBFA复合体的破坏解释了大多数G4 MB肿瘤。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba，我们队列中G3和G4 MB的百分比(gydF4y2BangydF4y2Ba= 545)，这是由基因改变导致的gydF4y2BaCBFA2T2gydF4y2Ba使用已知的或新的PPI(扩展数据图中显示的网络中的一个步骤)。gydF4y2Ba4 egydF4y2Ba)．使用R包DISCOVER中实现的互斥性杂质测试评估的显著性gydF4y2Ba41gydF4y2Ba．gydF4y2BabgydF4y2Ba，排名表达gydF4y2BaHBEGFgydF4y2Ba(左)和gydF4y2BaEREGgydF4y2Ba(右)在g4mb内(gydF4y2BangydF4y2Ba= 326)。点由已知CBFA复合改变的存在(红色)或不存在(灰色)着色。表达最高的样本gydF4y2BaHBEGFgydF4y2Ba和gydF4y2BaEREGgydF4y2Ba通常没有CBFA复合物的改变，这表明CBFA复合物抑制的另一种机制。资料载于gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba不进行重复试验。gydF4y2BacgydF4y2BaG3和G4 MB中中断通路的总结。改变基因按通路分组，并用改变频率标记。gydF4y2BadgydF4y2Ba(左)17 PCW人小脑的h&e染色中矢状面。(右)荧光免疫组化(IHC)显示gydF4y2BaKI67gydF4y2Ba和gydF4y2BaSOX2gydF4y2Ba人类RL区室的表达。资料载于gydF4y2BadgydF4y2Ba不进行重复试验。RLgydF4y2BaVZgydF4y2Ba和RLgydF4y2BaSVZgydF4y2Ba分别用红色和黄色星号表示。比例尺:100µm。gydF4y2Ba
扩展数据图6gydF4y2BaLMX1AgydF4y2Ba表达区分了RL的两个下游谱系gydF4y2BaSVZgydF4y2Ba．gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba，(左上)gydF4y2Ba原位gydF4y2Ba杂交(ISH)显示gydF4y2BaMKI67gydF4y2Ba表达式。In-set突出显示发育中的小脑，RL由黑盒子表示。(其他图像)发育中的人类小脑苏木精和伊红(H&E)染色正中矢状切面。其中，菱形唇由黑色方框表示。比例尺:500µm。gydF4y2BabgydF4y2Ba在17 PCW时，GFAP在发育中的人RL中表达。比例尺:100µm。的RLgydF4y2BaVZgydF4y2Ba和RLgydF4y2BaSVZgydF4y2Ba由血管丛在物理上划分，如白色星号所示。gydF4y2BacgydF4y2Ba的空间分辨RNA表达gydF4y2BaHBEGFgydF4y2Ba在发育中的人类小脑中。比例尺:50µm。gydF4y2BaHBEGFgydF4y2Ba病灶沿RL血管丛富集。gydF4y2BadgydF4y2Ba在19 PCW时，KI67在发育中的人RL中的表达。比例尺:100µm。gydF4y2BaegydF4y2Ba，出生后9个月人小脑的h&e染色中矢状面。比例尺:500µm。RL只在妊娠期出现，出生前后消失。gydF4y2Baf, ggydF4y2Ba的空间分辨RNA表达gydF4y2BaCBFA2T2gydF4y2Ba（gydF4y2BafgydF4y2Ba),gydF4y2BaCBFA2T3gydF4y2Ba（gydF4y2BaggydF4y2Ba)在发育中的人类小脑中的14pcw。比例尺:100µm。gydF4y2Bah,我gydF4y2Ba的空间分辨RNA表达gydF4y2BaCbfa2t2gydF4y2Ba（gydF4y2BahgydF4y2Ba),gydF4y2BaCbfa2t3gydF4y2Ba（gydF4y2Ba我gydF4y2Ba)在发育中的小鼠小脑的E15.5(左)和E16.5(右)。比例尺:100µm。我们在小鼠RL中没有观察到与人类RL相似的任何一种基因的表达模式，并注意到EGL中表达的富集，与人类相似。gydF4y2BajgydF4y2Ba的空间分辨RNA表达gydF4y2BaLMX1AgydF4y2Ba在人类小脑发育的11、14和17个PCW。gydF4y2BaLMX1AgydF4y2Ba在RL和RL中都高度表达gydF4y2BaVZgydF4y2Ba和RLgydF4y2BaSVZgydF4y2Ba,但gydF4y2BaLMX1AgydF4y2Ba该表达仅在从RL迁移的UBCs中保留，而在迁移到EGL的GCPs中完全不存在。资料载于gydF4y2BadgydF4y2Ba是来自三个独立实验的具有类似结果的代表性图像，其余组的数据没有在重复中进行。gydF4y2Ba
扩展数据图7用于MB与人类小脑发育之间转录映射的单细胞特征。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba，显示发育中的人类小脑中RL谷氨酸能细胞类型特征标记基因表达的点图gydF4y2Ba13gydF4y2Ba．gydF4y2BabgydF4y2Ba， UMAP嵌入由Slingshot推断的伪时间着色gydF4y2Ba65gydF4y2Ba，其中，颗粒细胞谱系(左)和UBC细胞谱系(右)的伪时间方向是从深色到浅色。gydF4y2BacgydF4y2Ba，表示gydF4y2BaCBFA2T2gydF4y2Ba(左)和gydF4y2BaCBFA2T3gydF4y2Ba(右)在发育中的人类RL的每个区域通过批量RNAseqgydF4y2Ba12gydF4y2Ba．采用双侧Mann-Whitney U检验评估统计学意义，*gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05;gydF4y2BaCBFA2T2gydF4y2Ba，gydF4y2BapgydF4y2Ba= 0.0078;gydF4y2BaCBFA2T3gydF4y2Ba，gydF4y2BapgydF4y2Ba= 0.0056。gydF4y2BangydF4y2Ba=每个区9个生物样本，在9至19个PCW之间获得。箱形图显示中位数和四分位范围，胡须显示数据范围。超出此范围的点是异常值，并单独绘制。gydF4y2BadgydF4y2Ba， 63296个来自G3的单细胞UMAP包埋(gydF4y2BangydF4y2Ba= 6)， g4 (gydF4y2BangydF4y2Ba= 11)， SHH (gydF4y2BangydF4y2Ba= 3) MB scRNAseq样本。转录相似的细胞簇被肿瘤样本着色和标记，或标注非肿瘤细胞的细胞类型。gydF4y2BaegydF4y2Ba，使用inferCNV在单细胞中检测到拷贝数变化gydF4y2Ba63gydF4y2Ba．(上)参考非肿瘤细胞没有拷贝数变异。(下)肿瘤细胞簇因样本亚组特有的拷贝数变化而富集。含有CNVs的细胞被指定为肿瘤细胞进行下游分析。gydF4y2BafgydF4y2Ba， UMAP嵌入如gydF4y2Ba(d)gydF4y2Ba通过检测拷贝数的变化来着色。gydF4y2BaggydF4y2Ba，显示SHH、G3、G4 MB特征标记基因和鉴定的非肿瘤细胞类型表达的点图。为gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba，gydF4y2BaggydF4y2Ba，颜色表示平均表达，每个点的大小表示该簇中表达基因的细胞的百分比。gydF4y2Ba
扩展数据图8 G3和G4 MB类似于人类RL的特定成分，其分化在时间上停滞。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba,单gydF4y2Ba67gydF4y2BaG3肿瘤细胞的分类(gydF4y2BangydF4y2Ba= 6)， g4 (gydF4y2BangydF4y2Ba= 11)， SHH (gydF4y2BangydF4y2Ba= 3) MB scRNAseq样本，通过与整个发育中的人类小脑进行比较gydF4y2Ba13gydF4y2Ba．正如预期的那样，MB细胞与谷氨酸细胞最为相似。gydF4y2BabgydF4y2Ba，肿瘤细胞的SingleR分类gydF4y2Ba(一)gydF4y2Ba通过比较谷氨酸能细胞类型。gydF4y2BacgydF4y2Ba， Kaplan-Meier图显示当前数据集中G3和G4 MB子类型的总生存期。使用对数秩检验评估显著性。审查案例，+。gydF4y2BadgydF4y2Ba，每个细胞分类的相对置信度，计算为每个子组的平均相似分gydF4y2Ba(b)gydF4y2Ba，减去每个细胞类型的其他亚组的中位数相似性得分。gydF4y2BaegydF4y2Ba， UMAP嵌入gydF4y2BangydF4y2Ba= 545 G3和G4 MB散装RNAseq样品，通过存在着色gydF4y2BaKBTBD4gydF4y2Ba突变。G4ɣCBFA复合物突变贫乏，显示高gydF4y2BaOTX2gydF4y2Ba表达，也都丰富了gydF4y2BaKBTBD4gydF4y2Ba突变。gydF4y2BafgydF4y2Ba，发育中的人类小脑snRNA-seq数据中超级增强子(SE)基因的表达。这些基因启动子已被证明能促进转录gydF4y2BaPRDM6gydF4y2Ba（gydF4y2BaSNCAIPgydF4y2Ba),gydF4y2BaGFI1BgydF4y2Ba（gydF4y2BaDDX31 / BARHL1gydF4y2Ba和gydF4y2BaPRRC2BgydF4y2Ba)在G3和G4 MB中次要于增强器劫持事件gydF4y2Ba11gydF4y2Ba，gydF4y2Ba28gydF4y2Ba．采用双侧Wilcoxon秩和检验及FDR校正，***评估显著性gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.0005。gydF4y2BaSNCAIPgydF4y2Ba，gydF4y2BapgydF4y2Bae = 3.39gydF4y2Ba−261gydF4y2Ba；gydF4y2BaDDX31gydF4y2Ba，gydF4y2BapgydF4y2Bae = 4.27gydF4y2Ba−71gydF4y2Ba；gydF4y2BaBARHL1gydF4y2Ba，gydF4y2BapgydF4y2Bae = 4.91gydF4y2Ba−40gydF4y2Ba．gydF4y2BangydF4y2Ba= 9208个单元格。gydF4y2BaggydF4y2Ba，表示gydF4y2BaDDX31gydF4y2Ba，gydF4y2BaBARHL1gydF4y2Ba,gydF4y2BaPRRC2BgydF4y2Ba在发育中的人类小脑的所有细胞类型中。gydF4y2BaDDX31gydF4y2Ba和gydF4y2BaBARHL1gydF4y2Ba显示特定于RL的相关表达gydF4y2BaSVZgydF4y2Ba,而gydF4y2BaPRRC2BgydF4y2Ba非特异性表达。采用双侧Wilcoxon秩和检验及FDR校正，***评估显著性gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.0005。gydF4y2BaDDX31gydF4y2Ba，gydF4y2BapgydF4y2Bae = 3.66gydF4y2Ba−113gydF4y2Ba；gydF4y2BaBARHL1gydF4y2Ba，gydF4y2BapgydF4y2Bae = 6.26gydF4y2Ba−191gydF4y2Ba．gydF4y2BangydF4y2Ba= 59,608个细胞。gydF4y2BahgydF4y2Ba， G3和G4 MB驱动基因的表达(见图;gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)在发育中的人类小脑snRNA-seq数据中。gydF4y2BaI j kgydF4y2Ba， G3和G4 MB驱动基因的平均表达量gydF4y2Ba(我)gydF4y2Ba， CBFA复合基因gydF4y2Ba(j)gydF4y2Ba，以及功能驱动基因的增益gydF4y2Ba(k)gydF4y2Ba发育中的人类小脑snRNA-seq数据。采用双侧Wilcoxon秩和检验*评估显著性gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05， ***gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.0005。gydF4y2BangydF4y2Ba= 9208个单元格。gydF4y2Ba(我)gydF4y2Ba，gydF4y2BapgydF4y2Bae = 1.5gydF4y2Ba−13gydF4y2Ba；gydF4y2Ba(j)gydF4y2Ba质量,gydF4y2BapgydF4y2Ba= 0.0085;GN早期,gydF4y2BapgydF4y2Ba= 0.047;gydF4y2Ba(k)gydF4y2BaRLgydF4y2BaSVZgydF4y2Ba，gydF4y2BapgydF4y2Bae = 1.9gydF4y2Ba−05gydF4y2Ba；质量,gydF4y2BapgydF4y2Bae = 3.2gydF4y2Ba−13gydF4y2Ba．为gydF4y2Ba我gydF4y2Ba，gydF4y2BajgydF4y2Ba,gydF4y2BakgydF4y2Ba，箱形图表示中位数和四分位范围，胡须表示数据范围。超出此范围的点是异常值，并单独绘制。gydF4y2Ba
扩展数据图9人体eomegydF4y2Ba+ vegydF4y2BaRL细胞是有丝分裂活跃的UBC祖细胞。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba17岁发育中的人RL中eoms和PAX6的表达(gydF4y2Ba我gydF4y2Ba)及19 (gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)物理化学加工。比例尺:100µm。gydF4y2BabgydF4y2Ba17岁发育中的人RL中eoms和KI67的表达(gydF4y2Ba我gydF4y2Ba)及19 (gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)物理化学加工。比例尺gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba．增殖加工gydF4y2Ba+ vegydF4y2BaUBC祖细胞在所有发育时间点都很常见。gydF4y2BacgydF4y2Ba， eoms +细胞在人类RL区。的RLgydF4y2BaSVZgydF4y2Ba含有明显多于RL的eoms +细胞gydF4y2BaVZgydF4y2Ba．使用非配对双尾t检验评估显著性***gydF4y2BapgydF4y2Bae = 1.048gydF4y2Ba−18gydF4y2Ba．gydF4y2BangydF4y2Ba= 3个生物重复，每N = 4个时间点;误差条，SEM。gydF4y2BadgydF4y2Ba在发育中的人RL中，eoms和KI67的表达在30 PCW晚期。比例尺gydF4y2Ba(一)gydF4y2Ba．增殖加工gydF4y2Ba+ vegydF4y2Ba在整个胎儿发育过程中都可以发现UBC祖细胞，但随着KI67表达的降低，在后期时间点出现的频率降低(图2)。gydF4y2Ba3 cgydF4y2Ba)．gydF4y2BaegydF4y2Ba不同发育时间点人类RL中eoms +/KI67+细胞数量的量化。所有与11个PCW的比较使用双尾未配对t检验均不显著;14物理化学加工,gydF4y2BapgydF4y2Ba= 0.43;17个物理化学加工,gydF4y2BapgydF4y2Ba= 0.65;19物理化学加工,gydF4y2BapgydF4y2Ba= 0.33。gydF4y2BangydF4y2Ba=每个时间点3个生物重复;误差条，SEM。eoms +/KI67+ UBC祖细胞是RL的长寿和优势群体，而不是分化前的短暂状态。gydF4y2BafgydF4y2Ba，不同发育时间点小鼠RL中Eomes+/Ki67+细胞数量的量化。使用非配对双尾t检验评估显著性***gydF4y2BapgydF4y2Ba= 0.00015。gydF4y2BangydF4y2Ba=每个时间点3个生物重复;误差条，SEM。Eomes+/Ki67+ UBC祖细胞在小鼠RL中是一个罕见的群体。gydF4y2Bag hgydF4y2BaEomes和Ki67在E15.5时小鼠RL的表达gydF4y2Ba(g)gydF4y2Ba和E16.5gydF4y2Ba(h)gydF4y2Ba．RL边界用白色虚线表示。比例尺:50µm。eome + UBCs很少是Ki67+。资料载于gydF4y2BaA b g hgydF4y2Ba来自三个独立实验的代表性图像是否具有相似的结果，数据是否在gydF4y2BadgydF4y2Ba不进行重复试验。gydF4y2Ba我gydF4y2Ba， RL的致癌分化gydF4y2BaSVZgydF4y2Ba祖细胞来自正常启动的G4 MB。gydF4y2Ba
图10 G3和G4 MB肿瘤位置与gydF4y2BaOTX2gydF4y2Ba表达式，并支持原始RL单元。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba,按比例缩小的gydF4y2BaOTX2gydF4y2Ba，gydF4y2BaCBFA2T2gydF4y2Ba,gydF4y2BaCBFA2T3gydF4y2Ba表达式由scRNAseq。gydF4y2BabgydF4y2Ba，表示gydF4y2BaOTX2gydF4y2Ba在发育中的人类小脑的14和17 PCW的ISH。gydF4y2BacgydF4y2Ba， G4 MB的T1增强或T2中矢状位MRI图像(gydF4y2BangydF4y2Ba= 12)肿瘤初步诊断。gydF4y2BadgydF4y2Ba， G3 MB的T1增强或T2中矢状位MRI图像(gydF4y2BangydF4y2Ba= 10)肿瘤初步诊断。G3和G4 MB肿瘤均仅存在于gydF4y2BaOTX2gydF4y2Ba+下小脑。gydF4y2BaegydF4y2Ba， SHH MB轴向T1增强、T2或FLAIR图像(gydF4y2BangydF4y2Ba= 3)初诊时。SHH肿瘤发生在小脑半球，与EGL细胞来源一致。gydF4y2BafgydF4y2Ba、WNT MB轴向T1增强、T2或FLAIR图像(gydF4y2BangydF4y2Ba= 3)初诊时。资料载于gydF4y2BabgydF4y2Ba不进行重复试验。gydF4y2Ba
扩展数据图11gydF4y2BaOTX2gydF4y2Baknockdown通过中间的上调促进G3 MB的分化gydF4y2BaCBFA2T2gydF4y2Ba和gydF4y2BaCBFA2T3gydF4y2Ba．gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba，gydF4y2BaOTX2gydF4y2BaChIP-seqgydF4y2Ba34gydF4y2Ba峰值富集于gydF4y2BaCBFA2T2gydF4y2Ba基因位点，但不是gydF4y2BaCBFA2T3gydF4y2Ba．gydF4y2BabgydF4y2Ba， OTX2蛋白表达在OTX2- kd后降低。样品用于批量RNA测序。β肌动蛋白用作负荷控制。gydF4y2BacgydF4y2Ba， OTX2蛋白表达在OTX2- kd后降低。样品用于单核RNA测序。β肌动蛋白用作负荷控制。gydF4y2BadgydF4y2Ba， HDMB03和MB3W1培养的OTX2-KD和置乱条件下原发肿瘤球的代表性图像。比例尺:300µm。gydF4y2Bae, fgydF4y2Ba，在HDMB03和MB3W1 G3 MB细胞系中，OTX2-KD后出现单核无偏倚聚类gydF4y2Ba(c)gydF4y2Ba．gydF4y2BaggydF4y2Ba，来自HDMB03和MB3W1的bulk RNAseq基因在OTX2-KD上的平均表达gydF4y2Ba(b)gydF4y2Ba．橙色比绿色多的细胞表明细胞具有较高的基因表达特征的G3 MB细胞系不变，反之亦然。橙色细胞可能是OTX2-KD无效的细胞。gydF4y2BahgydF4y2Ba，由CytoTRACE测定的分化评分gydF4y2Ba73gydF4y2Ba．红色为分化程度低的细胞，蓝色为分化程度高的细胞。结果支持一个模型，其中HDMB03中的第6簇和MB3W1中的第3簇代表低效的OTX2-KD细胞，这些细胞与WT肿瘤细胞保持了最大的相似性。gydF4y2Ba我gydF4y2Ba在HDMB03和MB3W1中，OTX2-KD后RBFOX3 (NeuN)蛋白表达增加，验证了OTX2-KD后GN分化。gydF4y2BajgydF4y2Ba，在正常人RL发育过程中，与颗粒神经元分化沿假时间显著相关的基因表达。(上)颗粒神经元谱系中沿着伪时间的细胞密度(扩展数据图)。gydF4y2Ba6 bgydF4y2Ba，gydF4y2Ba左gydF4y2Ba)．(下)来自发育中的人类小脑snRNA-seq数据集的标记的Binned基因表达(图。gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)．当OTX2在G3 MB中被敲除时，颗粒神经元基因的逐步表达(图2)。gydF4y2Ba5我gydF4y2Ba）gydF4y2Ba惊人地反映了正常颗粒神经元分化，这表明G3和G4 MB来自失败的正常分化，而不是其他假设，如反分化或去分化。gydF4y2BakgydF4y2Ba，gydF4y2BaCBFA2T2gydF4y2Ba和gydF4y2BaCBFA2T3gydF4y2BaHDMB03(左)和MB3W1(右)的表达。gydF4y2BaCBFA2T2gydF4y2Ba在CytoTRACE评分低于0.8的细胞中，表达强烈上调gydF4y2BaCBFA2T3gydF4y2Ba遵循。研究结果表明gydF4y2BaCBFA2T2gydF4y2Ba然后gydF4y2BaCBFA2T3gydF4y2Ba在有效的OTX2-KD反应中早期上调。gydF4y2BalgydF4y2Ba，gydF4y2BaCBFA2T2gydF4y2BaqPCR检测HDMB03中CBFA2T2过表达(CBFA2T2- oe)的表达变化。gydF4y2Ba米gydF4y2BaCBFA2T2- oe后，CBFA2T2蛋白表达增加。β-肌动蛋白作为负荷控制。gydF4y2BangydF4y2Ba， CBFA2T2-OE GFP和对照RFP条件下原发肿瘤球的代表图像。比例尺:600µm。gydF4y2Bao pgydF4y2Ba、活细胞数(gydF4y2BaogydF4y2Ba)和生存能力(gydF4y2BapgydF4y2Ba)响应CBFA2T2-OE。CBFA2T2-OE显著降低了活细胞数量，但活性没有变化。数据被归一化到它们各自的控件，并显示从gydF4y2BangydF4y2Ba每N = 8或N = 5个生物重复= 3个技术重复，分别用于活细胞数量和存活率。误差条表示SEM。使用生物重复的双尾配对t检验评估显著性，**gydF4y2BapgydF4y2Ba= 0.0047。gydF4y2Ba问gydF4y2Ba，gydF4y2BaOTX2gydF4y2Ba通过CBFA复合物抑制RL祖细胞分化。资料载于gydF4y2Bad ngydF4y2Ba分别来自4个和8个独立实验的代表性图像是否具有相似的结果，数据在gydF4y2BaB c i mgydF4y2Ba不进行重复试验。凝胶源数据参见补充图。gydF4y2Ba1gydF4y2Ba
补充信息gydF4y2Ba
补充信息gydF4y2Ba
该文件包括补充图1(未裁剪的blots)和补充表1 - 7的完整描述。gydF4y2Ba
补充表1gydF4y2Ba
16q缺失基因的显著性值。gydF4y2Ba
补充表2gydF4y2Ba
人工MB样例元数据。gydF4y2Ba
补充表3gydF4y2Ba
CBFA2T2 TurboID蛋白。gydF4y2Ba
补充表4gydF4y2Ba
区分G3和G4 MB亚型的基因。gydF4y2Ba
补充表5gydF4y2Ba
突变调用G3和G4 MB。gydF4y2Ba
补充表6gydF4y2Ba
scRNA-seq和snRNA-seq对齐指标。gydF4y2Ba
补充表7gydF4y2Ba
人谷氨酸细胞发育中细胞类型的顶级差异表达基因标记。gydF4y2Ba
权利和权限gydF4y2Ba
根据与作者或其他权利持有人签订的出版协议，自然或其许可方(例如，社会或其他合作伙伴)对本文拥有排他性权利;作者对这篇文章接受的手稿版本的自我存档仅受此类出版协议的条款和适用法律的约束。gydF4y2Ba
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引用本文gydF4y2Ba
亨德里克斯，l.d.，哈尔迪普尔，P。gydF4y2Baet al。gydF4y2Ba人菱形唇分化失败是成神经管细胞瘤形成的基础。gydF4y2Ba自然gydF4y2Ba609gydF4y2Ba， 1021-1028(2022)。https://doi.org/10.1038/s41586-022-05215-wgydF4y2Ba
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DOIgydF4y2Ba：gydF4y2Bahttps://doi.org/10.1038/s41586-022-05215-wgydF4y2Ba
这篇文章被引用gydF4y2Ba
人类成神经管细胞瘤的起源gydF4y2Ba
自然gydF4y2Ba(2022)gydF4y2Ba
人脑类器官——临床神经学研究的新工具gydF4y2Ba
神经学自然评论gydF4y2Ba(2022)gydF4y2Ba
人胎儿小脑细胞图谱提示成神经管细胞瘤的起源和癌变gydF4y2Ba
自然gydF4y2Ba(2022)gydF4y2Ba
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