脑癌与组织愈合有关

多伦多的科学家发现，脑损伤后的愈合过程可能会刺激肿瘤的生长，因为突变会导致产生新的细胞来取代那些因损伤而失去的细胞。脑损伤可能是外伤、感染或中风。

这一发现是由来自多伦多大学、儿童医院(SickKids)和玛格丽特公主癌症中心的跨学科研究人员组成的团队得出的，他们也是泛加拿大对抗癌症加拿大梦之队的成员，该梦之队专注于一种常见的脑癌——胶质母细胞瘤。

“我们的数据表明，大脑中特定细胞的正确突变变化可能会因损伤而发生改变，从而产生肿瘤，”梦之队队长彼得·德克斯博士说，他是SickKids神经外科部门的负责人，也是发育和干细胞生物学项目的高级科学家。

加里·巴德是多伦多大学Temerty医学院唐纳利细胞和生物分子研究中心的分子遗传学教授，特雷弗·普博士是玛格丽特公主大学的高级科学家，他们也领导了今天发表在杂志上的这项研究自然癌症．

这一发现可能会导致新的治疗方法胶质母细胞瘤患者目前治疗选择有限，诊断后平均寿命为15个月。

“胶质母细胞瘤可以被认为是一个永远不会停止愈合的伤口，”Dirks说。“我们很兴奋，这告诉我们癌症是如何产生和发展的，它开辟了全新的治疗思路，专注于伤害和治疗炎症反应．"

研究人员应用了最新的单细胞RNA测序和机器学习技术来绘制胶质母细胞瘤干细胞(GSCs)的分子组成，Dirks的团队之前表明，GSCs是治疗后肿瘤发生和复发的原因。

他们发现了新的GSCs亚群，它们具有炎症的分子特征，并与患者肿瘤内的其他癌症干细胞混合在一起。这表明，一些胶质母细胞瘤开始形成时，正常的组织愈合过程德克斯说，这种细胞会产生新的细胞来取代那些因受伤而失去的细胞，这种细胞会因突变而脱轨，甚至可能在患者出现症状之前很多年。

一旦突变细胞开始参与伤口愈合，它就无法停止繁殖，因为正常的控制被破坏，这刺激了肿瘤的生长根据这项研究。

“我们的目标是找到一种能够杀死胶质母细胞瘤干细胞的药物，”巴德说，他的研究生欧文·惠特利(Owen Whitley)对计算数据分析做出了贡献，“但我们首先需要了解这些细胞的分子性质，以便能够更有效地靶向它们。”

研究小组从26名患者的肿瘤中收集了GSCs，并在实验室中进行了扩增，以获得足够数量的这种罕见细胞进行分析。普尤实验室的研究生劳拉·理查兹(Laura Richards)领导了一项研究，通过单细胞RNA测序分析了近7万个细胞，检测出单个细胞中哪些基因被打开了。

数据证实了广泛的疾病异质性，这意味着每个肿瘤包含多个分子不同的亚群癌症干细胞由于现有的治疗方法无法消除所有不同的亚克隆，因此可能会复发。

仔细观察发现，每个肿瘤都有两种不同的分子状态——称为“发育”和“损伤反应”——或者在两者之间的某个梯度上。

发育状态是胶质母细胞瘤干细胞的标志，类似于快速分裂的干细胞细胞在出生前的大脑中。

但第二种状态却出乎意料。研究人员将其称为“损伤反应”，因为它显示了免疫途径和炎症标志物的上调，如干扰素和TNFalpha，这表明伤口愈合过程。

这些免疫信号是由于新的单细胞技术才被发现的，而旧的大体积细胞测量方法错过了这些信号。

与此同时，莱斯利丹药学院Stephane Angers的实验室领导的实验证实，这两种状态容易受到不同类型的基因敲除的影响，揭示了一系列与炎症相关的治疗靶点，这些靶点之前没有被考虑用于胶质母细胞瘤。

最后，两种状态的相对混合被发现是患者特异性的，这意味着每一种肿瘤倾向于梯度的发育端或损伤反应端。研究人员现在正试图针对这些偏见进行量身定制的治疗。

“我们现在正在寻找在这个梯度的不同点上有效的药物，”普说，他也是安大略癌症研究所基因组学的主任。“这对精准医疗来说是一个真正的机会——在单细胞水平上解剖患者的肿瘤，并设计出一种可以去除多个肿瘤的药物鸡尾酒癌症同时进行干细胞亚克隆。”

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