空间组织解释为什么弥漫性中线胶质瘤如此难以治疗

研究人员现在对被称为弥漫性中线胶质瘤的致命性儿童肿瘤有了更好的了解，可以致力于开发新的治疗方法。Dana-Farber/Boston儿童癌症和血液疾病中心的医生Mariella Filbin博士领导的团队使用空间单细胞转录组学来可视化不同年龄组和位置的肿瘤癌细胞的结构。

　　

被诊断为弥漫性中线胶质瘤的儿童通常在最初诊断后的一年内死亡，因为这种罕见的癌症目前还没有有效的治疗方法。但研究人员现在对这些肿瘤的样子有了更好的了解，可以致力于开发新的治疗方法。Dana-Farber/Boston儿童癌症和血液疾病中心的医生Mariella Filbin博士领导的团队使用空间单细胞转录组学来可视化不同年龄组和位置的肿瘤癌细胞的结构。

研究人员发现，细胞的空间组织可以帮助解释为什么弥漫性中线胶质瘤如此难以治疗。这项研究于2022年12月5日发表在《Nature Genetics》杂志上，是第一个在患者组织上使用空间分辨单细胞技术的研究，并强调了未来的治疗需要根据肿瘤的环境进行专门的治疗。该团队将研究重点放在弥漫性中线胶质瘤上，这种胶质瘤是由一种名为Histone3-K27M突变的特殊基因变化驱动的，这种基因变化驱动大脑早期干细胞癌变。

菲尔宾博士和他的同事们通过测量50名具有Histone3-K27M突变的人的组织样本的所有遗传活性，寻找肿瘤中年龄和位置相关的差异。这些人的年龄从2岁到68岁不等。研究小组发现，儿童肿瘤以及脑干和脊髓中的肿瘤有更多的未成熟细胞。由于与干细胞的相似，未成熟细胞可以快速而容易地增殖，这可能有助于解释儿童弥漫性中线胶质瘤的致命性。研究人员还注意到，成人肿瘤有更多的间充质样细胞，通常有助于愈合受损组织，但也有助于癌症中的肿瘤生长和进展。然而，研究人员并没有发现这种差异的任何潜在遗传原因。“成人肿瘤似乎更多地受到免疫微环境的影响，”Filbin博士解释说。这些发现提示患有弥漫性中线胶质瘤的儿童和成人可能需要不同的治疗方法。

研究人员还绘制了基因活动在空间中的位置，以了解肿瘤的结构和发展。他们的发现令人惊讶:癌症干细胞聚集在一起，形成了“龛”，周围环绕着一种可以屏蔽和保护肿瘤的细胞。Filbin博士说:“我们现在对肿瘤如何在视觉上组织自己有了初步了解——它们与大脑的其他部分隔离，以防止免疫攻击，并更接近为它们提供营养的细胞。”了解肿瘤的结构使研究人员能够思考新的治疗方法。

Filbin博士现在想了解不同的癌细胞是如何相互交流并在肿瘤周围形成屏障的，这样她的团队就可以开发出有针对性的治疗方法。Filbin博士说:“如果我们知道细胞是如何交流的，也许我们就能阻止它们发出信号，阻止它们创造这些小生境。”

The landscape of tumor cell states and spatial organization in H3-K27M mutant diffuse midline glioma across age and location