IDH基因IDH1和IDH2的主要热点突变定义了一组具有不同分子、组织学和临床特征的成人型弥漫性胶质瘤1，2，5。IDH突变胶质瘤被世界卫生组织（WHO）分类为两种肿瘤类型：（1）IDH突变的寡突胶质瘤和1p/19q共缺失（寡突胶质瘤）；（2）IDH突变的星形胶质瘤（星形胶质瘤）1，6。尽管进行了外科切除、化疗和放疗，但寡突胶质瘤和星形胶质瘤不可避免地复发，这导致了显著的发病率和死亡率。先前的研究表明，治疗耐药性可能源于肿瘤内部细胞异质性的组合4，7，8，9，10、获得的遗传和表观遗传异常9，11，12，13及髓系细胞群体的变化14。需要更好地理解这些分子层次之间复杂的相互作用以及它们如何影响IDH突变胶质瘤的进化路径，以指导更有效的治疗策略的发展。为了解决这些问题，我们旨在通过我们的抗药性与演变细胞分析（CARE）联盟建立IDH突变胶质瘤的治疗反应和肿瘤进化的全面画像。我们使用单核RNA测序（snRNA-seq）对35名患者的75个纵向收集的IDH突变胶质瘤样本进行了分析，并配合匹配的整体DNA测序（DNA-seq）和RNA测序（RNA-seq），以及在部分样本中进行的同时单核染色质可及性（snATAC）分析。这些综合数据集使我们能够绘制IDH突变胶质瘤在疾病进展期间所遵循的轨迹，并强调恶性细胞状态如何受到表观遗传学、遗传学、微环境和治疗的影响。CARE IDH突变队列我们从35名患者中收集了纵向胶质瘤样本，这些患者被根据2021年WHO胶质瘤分类诊断为IDH突变的寡突胶质瘤（n = 13）或IDH突变星形胶质瘤（n = 22），样本在2或3个时间点收集（n = 75个样本；补充表1和2）。对于每位患者，我们将两个最早的样本指定为初始样本和复发样本进行纵向分析。在35对纵向样本中，有17对的初始样本是在初次诊断时获取，而其他18个案例的初始样本则是在后续手术中收集。在初始样本和复发样本之间，35名患者中有26名接受了放疗和/或烷基化化疗，而其他患者未报告接受辅助治疗。为了全面调查IDH突变胶质瘤的演变，我们使用了来自相同切除胶质瘤样本的snRNA-seq和整体DNA-seq和RNA-seq（图1a，b）。这些样本的一部分通过同时snRNA-ATAC测序（75个样本中的48个）进行分析，包括22对匹配的纵向样本，以评估表观遗传变化。同时，另一组样本（75个样本中的16个）通过基于平板的全长转录组Smart-seq2进行分析（扩展数据图1a-c）。图1：IDH突变纵向队列及其在治疗下的演变。该图像的替代文本可能是使用AI生成的。大图a，示意图描绘了IDH突变胶质瘤的纵向队列和分子分析方法。WXS，整个外显子测序。b，按WHO IDH突变胶质瘤肿瘤类型分层的队列概述（n = 35名患者）。列表示具有纵向snRNA数据的患者。顶部，时间轴显示手术间隔和收集时间点（月份）。行显示肿瘤分级、时间点之间接受的治疗和诊断时的年龄。底部条形图显示10x Multiome、DNA甲基化和DNA-seq数据的可用性。c，配对的初始和复发样本的突变负荷，y轴上显示，并伴随正常血液DNA样本。箱体跨度从第一到第三四分位数，中位值由水平线指示，须条显示1.5×四分位间距。虚线将患者样本彼此连接，红线表示复发时间点的高突变样本。个别点按肿瘤类型着色。展示了双侧Wilcoxon符号秩检验。d，在配对的DNA-seq和匹配的正常血液样本之间（n = 29），关键遗传改变的频率按DNA-seq单独显示，分别为寡突胶质瘤和星形胶质瘤。条形图按每种改变的时间模式着色：私有于初始样本、跨时间点共享或私有于复发样本。突出事件包括典型驱动改变和与疾病进展相关的变化，包括高突变、SCNA负荷增加、小删除负荷增加和获得的细胞周期（CC）改变。甜甜圈图表示在复发时没有高突变患者的共享和私有突变的平均突变比例。e，统一流形近似和...