美國麻省總院和Broad研究所合作發(fā)表在Science雜志上對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計劃，已經(jīng)鑒定了驅(qū)動腫瘤生長的突變，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。但事實上，這些分析是對大塊的腫瘤樣本進(jìn)行籠統(tǒng)的分析，可能掩蓋了許多關(guān)鍵的信息。
單細(xì)胞測序是逐個細(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。
研究團隊設(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。
研究團隊對10例星形膠質(zhì)瘤樣本中的9800個細(xì)胞和6例少突膠質(zhì)瘤樣本中的4300個細(xì)胞進(jìn)行了單細(xì)胞RNA測序。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，將會顯著地控制腫瘤生長。我們下一步研究計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，追蹤推動它們侵略性的起源和程序。”
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