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Science:单细胞RNA测序揭秘两种脑癌的组成

来源:生物谷 2017-04-05 08:00


2017年4月5日讯 /生物谷BIOON /——关于两种脑癌的仔细分析发现这两种脑癌竟来自同一种神经前体细胞,可以通过基因突变模式和微环境组成进行区分。这项由麻省总医院(MGH)和博德研究所的研究人员完成的最新研究于近日发表在Science上。

“我们的研究重新定义了两种携带IDH基因突变的相近的胶质瘤——星形细胞瘤和少突神经胶质瘤。”研究共同通讯作者、MGH病理学系和癌症研究中心教授Mario Suvà博士说道,“尽管我们知道这两种肿瘤基因存在差别,但是我们并不知道它们是否具有相同的细胞来源或者它们基因表达的不同是由于遗传、细胞来源还是肿瘤微环境?”

几项最近的研究已经发现了促进肿瘤生长的基因突变,并根据包含肿瘤细胞和微环境中正常细胞的组织样品基因表达分析给肿瘤分类。但是由于这些分析都是根据大块肿瘤组织进行的,因此可能掩盖了许多重要的信息。

单细胞RNA测序可以检测单个细胞的RNA转录情况,为肿瘤生物学提供了更详细的方法,但是由于经济和逻辑问题目前仅针对几种肿瘤进行过单细胞RNA分析。MGH的团队猜想结合有限的单细胞RNA分析数据和现有的大体积组织表达数据也许可以揭示脑瘤生物学的一些信息。

星形细胞瘤和少突神经胶质瘤都被认为是不可治愈的,但是手术和放疗、化疗可以显著延长生存期。这两种肿瘤都被认为由支持和保护神经元的胶质细胞亚群发展而来,它们的遗传物质、形态和基因表达均不相同。尽管两种肿瘤都包含与胶质细胞相似的以之命名的细胞-星形胶质细胞和少突胶质细胞,但是它们都包含两种细胞的标记物,这让研究人员对它们来自不同类型的细胞的常识产生了质疑。

通过将来自10个星形细胞瘤的9800个细胞和6个少突神经胶质瘤的4300个细胞的RNA测序结果与癌症基因组图谱中的165个大体积组织基因表达测序结果相结合,研究人员发现两种肿瘤都包含三种不同的癌细胞:分化成星形胶质样或少突细胞样的不增殖细胞以及与神经干细胞相似的可以促进肿瘤生长的细胞。两种肿瘤的差别似乎主要由遗传物质的差别和肿瘤微环境组成的差别决定,如肿瘤微环境中不同的免疫细胞的数量差别。

“我们惊讶地发现两种肿瘤中的细胞有相似的干细胞和分化的胶质细胞。”Suvà说道,“此外,我们还发现分化程度越高的细胞越不增殖。这意味着促进细胞的分化(我们目前还不清楚该怎么做)将显著抑制肿瘤生长。由于这些肿瘤利用相似的干细胞促进肿瘤生长,一个可能的策略就是采用免疫疗法靶向特殊的细胞类型。我们现在正在计划使用相似的方法研究其他胶质瘤,以研究清楚它们的起源及促使它们恶化的原因。”(生物谷Bioon.com)

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原文出处:Andrew S. Venteicher et al.Decoupling genetics, lineages, and microenvironment in IDH-mutant gliomas by single-cell RNA-seq . Science, science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aai8478

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