Высокая важность
30 июл. 2026 г.
Характеризовать клеточный состав иммунной микроокружения в мозговых артериовенозных мальформациях (бАВМ) на уровне единичных клеток и идентифицировать популяции иммунных клеток, связанные с ангиогенезом и ремоделированием внеклеточного матрикса.
Анализировали общедоступные данные единственного клеточного РНК-секвенирования из пяти образцов бАВМ человека и пяти образцов контрольного мозга. Провели контроль качества, интеграцию данных и аннотирование типов иммунных клеток на основе экспрессии маркерных генов. Оценили экспрессию генов, связанных с ангиогенезом и ремоделированием внеклеточного матрикса, среди популяций иммунных клеток, используя UCell-счет и тест Уилкоксона для сравнений, корректируя p-значения для множественных сравнений с помощью процедуры Бенджамини-Хохберга.
Анализ выявил 46,360 иммунных клеток, при этом в бАВМ наблюдались значительно более высокие пропорции активированных лимфоидных и миелоидных популяций по сравнению с контролями. В частности, макрофаги, подобные M1, продемонстрировали увеличенную ангиогенез-связанную транскрипционную активность (UCell-счет 0.22 против 0.13 в контролях), как и дендритные клетки (0.16 против 0.10) и монциты (0.20 против 0.15), в то время как пролиферирующие CD8 Т-клетки показали более низкую активность (0.04 против 0.05). Программы, связанные с внеклеточным матриксом в миелоидных клетках, были менее выраженными, но показали тенденцию к значимости (скорректированное p = 0.09).
Исследование основывается на данных ограниченного числа образцов бАВМ и контролей, что может повлиять на обобщаемость результатов. Выявленные ассоциации являются коррелированными и не устанавливают причинно-следственной связи между типами иммунных клеток и прогрессией бАВМ.
Понимание роли иммунных популяций в бАВМ дает представление о патологических процессах и подчеркивает потенциал нацеливания на иммунный ответ как терапевтической стратегии в управлении этими поражениями.
Показано на английском
Background/Objectives: Brain arteriovenous malformations (bAVMs) are complex cerebrovascular lesions that carry a substantial risk of intracranial hemorrhage, yet the biological mechanisms underlying vascular remodeling remain incompletely understood. As increasing evidence suggests that inflammatory processes contribute to vascular remodeling and bAVM progression, this study aimed to characterize the cellular composition of the immune microenvironment in human bAVMs at single-cell resolution and to identify immune cell populations associated with transcriptional programs related to angiogenesis and extracellular matrix remodeling. Methods: Publicly accessible single-cell RNA sequencing data from five human bAVM samples and five control brain specimens were analyzed. After quality control and data integration, immune cell types were annotated based on canonical marker gene expression. To assess biological processes relevant to vascular remodeling, the expression of predefined gene sets associated with angiogenesis and extracellular matrix remodeling, derived from the Molecular Signatures Database (MSigDB), was quantified across cell populations using rank-based gene set scoring (UCell). Differences between bAVM and control samples were evaluated at the sample level using the Wilcoxon rank-sum test. For each immune cell type, mean UCell scores were calculated per biological sample and compared between groups. To account for multiple comparisons across cell types, p-values were adjusted using the Benjamini-Hochberg procedure. Results: After quality control, 46,360 immune cells were analyzed. Compared with control tissue, bAVMs showed numerically higher proportions of lymphoid (activated T cells and CD8 T cells) and myeloid populations (M1-like macrophages, monocytes, and dendritic cells). Angiogenesis-related transcriptional activity was highest in myeloid cells and significantly increased in bAVMs, particularly in M1-like macrophages (UCell score 0.22 vs. 0.13), dendritic cells (0.16 vs. 0.10) and monocytes (0.20 vs. 0.15), whereas proliferating CD8 T cells showed a lower score (0.04 vs. 0.05; adjusted p = 0.040 for all four). Extracellular matrix-related programs showed a similar but weaker and non-significant pattern in myeloid populations (e.g., monocytes, dendritic cells, microglia-like cells; adjusted p = 0.09). Conclusions: Our findings identify myeloid cells, particularly M1-like macrophages, monocytes and dendritic cells, as important immune populations associated with angiogenesis in bAVMs. These findings highlight a potential role of immune-driven vascular remodeling in the pathophysiology of bAVMs.