这篇文章是关于一项针对患者来源的胶质母细胞瘤干细胞（Glioblastoma Stem Cells，GSCs）的研究，发表于《Cancer Research and Treatment (CRT)》期刊。这项研究探讨了EGFR（表皮生长因子受体）信号通路的细胞异质性及其对于药物反应和恶性肿瘤特性的独特关系，提出了个性化治疗的新见解。以下是文章的关键内容详细总结，供给中国学术界和癌症研究者参考。
胶质母细胞瘤（Glioblastoma, GBM）是最具侵袭性且高致死率的脑肿瘤之一，其治疗的主要挑战在于其对常规疗法的耐药性和复杂异质性。胶质母细胞瘤干细胞（Cancer Stem Cells, CSCs）被认为是该肿瘤起源、耐药性和复发的核心驱动者。尽管已经明确了EGFR、PTEN、AKT和mTOR（雷帕霉素靶蛋白）等关键信号通路的作用，但这些信号路径在干细胞亚群和患者个体之间的异质性尚未完全解析。
本研究的主要目标是通过单细胞水平的定量分析，探索患者来源的胶质母细胞瘤干细胞内外的信号传导模式的异质性。这种分析不仅有助于理解癌症干细胞的生物学行为，还能为精准医学中的肿瘤靶向治疗提供依据。
主要作者包括Michael D. Masterman-Smith（美国）、Nicholas A. Graham（加州大学洛杉矶分校）、以及来自辽宁省大连大学的两位通讯作者Ming-fei Lang和Jing Sun。研究由多家国际权威机构的协作完成，如加州大学系统、Cedars Sinai Comprehensive Cancer Center及中国的中山医院附属神经外科等机构。
1. 实验设计 研究团队通过从患者肿瘤组织获取样本，培养胶质母细胞瘤的干细胞“类球体”（Gliomaspheres），进行单细胞信号传导的定量分析。实验使用了整合性的微流控芯片技术，通过高通量方法对EGFR、PTEN、AKT和mTOR等4个靶点的蛋白信号强度进行单细胞分析，同时结合生物信息学模型分析群体间的异质性。
2. 具体实验流程 - 样本来源与细胞准备：从15位经组织委员会批准的患者的GBM样本中提取细胞，以特定的无血清干细胞培养基培养形成类球体。 - 微流控芯片构建：实验使用基于聚二甲基硅氧烷（PDMS）和玻璃接片结合的微流控芯片，通过光刻和软刻蚀技术制备。这些芯片允许精确加载单细胞悬液和标记试剂。 - 免疫标记和定量成像：研究通过高灵敏度荧光显微术定量测量EGFR、PTEN、AKT及其下游mTOR信号活性的蛋白磷酸化水平。
3. 生物信息学与统计分析 实验数据以59,464个单细胞信号强度数据点为基础，利用自组织映射（Self-Organizing Maps, SOMs)，对15个患者样本中EGFR信号通路表现形态进行无监督分层聚类，提取信号模式和功能表现的差异。
4. 药物反应测试 针对两类信号特征的分群，研究测试了患者中EGFR信号具有不同激活状态的干细胞对EGFR抑制剂厄洛替尼（Erlotinib）的敏感性，通过测定“半致死浓度LC50”评估类球体对药物的响应。
本研究揭示了胶质母细胞瘤干细胞内两种主要的分子信号分群，并阐述了它们与药物敏感性、恶性度、生存预后等多方面的关联。
通过与癌症基因组图谱（The Cancer Genome Atlas, TCGA）的数据对比，研究进一步细化了信号通路与标志性遗传特征的关联性。例如，Cluster I具有较高的异柠檬酸脱氢酶1型基因（IDH1）突变频率，而Cluster II则主要集中于经典亚型。
药物敏感性测试表明Cluster I的类球体在厄洛替尼作用下表现出更显著的“球体缩小”以及较低的LC50值。这表明EGFR高表达的亚群可能适合EGFR阻滞疗法。而Cluster II则表现出更高的恶性肿瘤启动效率与EGFR阻滞耐药现象。
Kaplan-Meier生存曲线显示，来源于Cluster I的患者表现在无进展生存期和总生存时间上趋势更好（尽管统计显著性未被完全证实），而Cluster II则与更差的预后相关。
本研究通过综合的单细胞信号异质性分析，揭示了患者来源胶质母细胞瘤干细胞中EGFR通路的分化性。本研究的重要发现包括： 1. EGFR通路在胶质母细胞瘤干细胞的分组表现了恶性和治疗敏感性的重要差异； 2. AKT/mTOR的信号增强是干细胞群体内耐药性和侵袭性的分子驱动； 3. 提出高精度标靶治疗策略，如基于EGFR的药物阻断，仅对部分分群（Cluster I）可能有效。
此技术方法强调了对癌症干细胞的高分辨率分析价值，这为开发个性化诊断工具与治疗方案提供了新的前沿视角。此外，微流控技术支持的单细胞蛋白组学研究展示了其在研究肿瘤异质性及推进精准医学中的潜力。
未来研究将继续探索EGFR信号异质性与其他通路间的交互关系，寻求更具预测性的靶向策略，以期最终改善胶质母细胞瘤的临床结局。