利用空间单细胞转录组学可视化弥漫性中线胶质瘤

被诊断为弥漫性中线胶质瘤的儿童通常在最初诊断后一年内死亡，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外观有了更好的了解，并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细胞的结构肿瘤在不同年龄组和不同位置的癌症细胞中。

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。这项研究发表在自然遗传学2022年12月5日，该公司首次在患者组织上使用空间分辨单细胞技术，并强调了未来治疗需要根据肿瘤的情况进行专业化。

研究小组将他们的研究重点放在弥漫性中线胶质瘤上，这种胶质瘤是由一种叫做Histone3-K27M突变的特定基因变化引起的，这种基因变化会导致大脑的早期干细胞发生癌变。

菲尔宾博士和他的同事们通过测量所有的肿瘤组织来寻找肿瘤的年龄和位置依赖性差异基因的活动在50人的组织样本中发现了Histone3-K27M突变，年龄在2-68岁之间。

研究小组发现，小儿肿瘤和肿瘤中的脑干而且脊髓有更多的未成熟细胞。由于未成熟细胞与干细胞的相似性，它们可以迅速而容易地增殖，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，但也有帮助肿瘤的生长以及癌症的进展。然而，研究人员并没有发现造成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，”菲尔宾博士解释道。这些发现表明，儿童和成人弥漫性中线胶质瘤可能需要不同的治疗方法。

此外，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已经形成了"利基市场“通过聚集在一起，用一种可以屏蔽和保护肿瘤的细胞包围自己。

菲尔宾博士说:“我们现在对肿瘤如何从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开来，以防止免疫攻击，并更接近喂养它们的细胞。”了解肿瘤的结构使研究人员能够考虑新的治疗方法。

菲尔宾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。她说:“如果我们知道细胞是如何交流的，也许我们可以阻止它们的信号传递，防止它们创造这些生态位。”