美國麻省總院和Broad研究所合作發(fā)表在Science雜志上對(duì)兩種腦腫瘤亞型的詳細(xì)分析顯示，它們起源于神經(jīng)祖細(xì)胞的相同類型，由基因突變模式和其微環(huán)境的組成分而區(qū)分開。
單細(xì)胞測(cè)序進(jìn)行腫瘤細(xì)胞研究的意義
最近的一些研究，包括癌癥基因組Atlas計(jì)劃，已經(jīng)鑒定了驅(qū)動(dòng)腫瘤生長的突變，通過分析組織樣本的基因表達(dá)定義了腫瘤的亞型，這些樣本包括腫瘤細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞周圍微環(huán)境的。但事實(shí)上，這些分析是對(duì)大塊的腫瘤樣本進(jìn)行籠統(tǒng)的分析，可能掩蓋了許多關(guān)鍵的信息。
單細(xì)胞測(cè)序是逐個(gè)細(xì)胞進(jìn)行的RNA轉(zhuǎn)錄分析，能夠?qū)δ[瘤生物學(xué)提供更有力的洞察力。但是因成本的限制，只能用在有限數(shù)量的腫瘤細(xì)胞上。
研究團(tuán)隊(duì)設(shè)想，結(jié)合從有限的腫瘤細(xì)胞數(shù)量上獲得的單細(xì)胞RNA數(shù)據(jù)，與已有的大規(guī)模研究產(chǎn)生的表達(dá)數(shù)據(jù)相結(jié)合的辦法，或許能揭示出一些腦癌相關(guān)的生物學(xué)信息。
發(fā)現(xiàn)兩種腦瘤起源一致突變不同
星形細(xì)胞瘤和少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤都被認(rèn)為是不治之癥，但手術(shù)和放療可明顯延長生存期。這兩種腫瘤被認(rèn)為是由支持和保護(hù)神經(jīng)元的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的亞型發(fā)育而來的，但在遺傳學(xué)、外觀和基因表達(dá)方面都有所不同。雖然這兩種類型的腫瘤都含有類似的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，它們也都含有該細(xì)胞類型的標(biāo)記，這就引起了人們對(duì)它們起源于不同類型細(xì)胞這一普遍看法的質(zhì)疑。
研究團(tuán)隊(duì)對(duì)10例星形膠質(zhì)瘤樣本中的9800個(gè)細(xì)胞和6例少突膠質(zhì)瘤樣本中的4300個(gè)細(xì)胞進(jìn)行了單細(xì)胞RNA測(cè)序。再結(jié)合癌癥基因組Atlas中的165例轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，研究人員發(fā)現(xiàn)，兩種腫瘤都含有3種癌癥細(xì)胞：非增殖性細(xì)胞(nonproliferatingcells)、類神經(jīng)干細(xì)胞(resembleneuralstem)和祖細(xì)胞(progenitorcells)。其中的非增殖細(xì)胞被細(xì)分為星形膠質(zhì)細(xì)胞樣和少突膠質(zhì)細(xì)胞樣。而不同之處主要是遺傳學(xué)差異，以及腫瘤微環(huán)境(如特異性免疫細(xì)胞豐度等)組成不同。
“我們的研究重新定義了兩種密切相關(guān)膠質(zhì)瘤的細(xì)胞組成，它們是以IDH基因突變?yōu)樘卣鞯男切渭?xì)胞瘤和少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤。雖然我們知道它們是基因不同的腫瘤類型，但我們不知道它們是否有類似的起源細(xì)胞，或者它們的表達(dá)差異是否可以由遺傳學(xué)、它們發(fā)育起源的細(xì)胞、或腫瘤微環(huán)境來解釋。”
Suvà大夫說：“我們驚訝地發(fā)現(xiàn)兩種不同亞型的腫瘤竟然通用相似的干細(xì)胞程序，和相似的神經(jīng)膠質(zhì)譜系來區(qū)分。提示我們可以使用免疫療法攻擊特定的細(xì)胞類型，從而終止腫瘤的生長。此外我們觀察到即使在更晚期的腫瘤階段，越是分化的腫瘤細(xì)胞越不容易增殖。這意味著，如果可以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞分化，將會(huì)顯著地控制腫瘤生長。我們下一步研究計(jì)劃將使用相同的方法來研究其它類型的成人和兒童的神經(jīng)膠質(zhì)瘤，追蹤推動(dòng)它們侵略性的起源和程序。”
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