«Наше исследование переопределяет клеточный состав двух тесно связанных глиом, характеризующихся мутациями в гене IDH — астроцитом и олигодендроглиом», — говорит Марио Сува, доктор медицинских наук, из отделения патологии MGH и Центра исследований рака, соруководитель. автор научной статьи. «Хотя мы знаем, что это генетически разные типы опухолей, мы не знали, имеют ли они схожие клетки по происхождению или различия в их экспрессии могут быть объяснены генетикой, клетками, из которых они произошли, или микросредой опухоли».Несколько недавних исследований, в том числе Атлас ракового генома, выявили мутации, вызывающие рост опухоли, и определили подтипы опухолей на основе анализа экспрессии генов в образцах тканей, которые включают как опухолевые клетки, так и клетки из окружающей микросреды. Но тот факт, что эти анализы проводятся в больших объемах опухолей, маскирует многие важные фрагменты информации.
Одноклеточное секвенирование РНК, которое измеряет транскрипцию РНК для каждой клетки, дает подробное представление о биологии опухоли, но может быть выполнено только в ограниченном количестве опухолей из-за финансовых и логистических ограничений. Команда MGH выдвинула гипотезу, что объединение данных одноклеточной РНК из ограниченного числа опухолей с существующими данными массовой экспрессии из больших исследовательских групп может выявить многие ключевые аспекты биологии опухоли головного мозга.И астроцитомы, и олигодендроглиомы считаются неизлечимыми, но хирургическое вмешательство и лучевая / химиотерапия могут значительно продлить выживаемость. Считается, что опухоли развиваются из подтипов глиальных клеток, которые поддерживают и защищают нейроны и, как известно, различаются с точки зрения генетики, внешнего вида и экспрессии генов.
Хотя оба типа опухолей содержат клетки, похожие на глиальные клетки, в честь которых они названы, — астроциты и олигодендроциты — каждый из них также содержит маркеры обоих типов клеток, что ставит под сомнение общее мнение о том, что они происходят из этих разных типов клеток.Объединение результатов секвенирования РНК из более чем 9800 клеток из 10 астроцитом и более чем 4300 клеток из 6 олигодендроглиом со 165 профилями массовой экспрессии из Атласа генома рака выявило, что оба типа опухоли содержат три разных типа раковых клеток: непролиферирующие клетки, которые дифференцировались в клетки, подобные астроцитам или олигодендроцитам, а также клетки, которые напоминают нервные стволовые клетки или клетки-предшественники и вызывают рост опухоли.
Различия между двумя типами опухолей, по-видимому, определяются в первую очередь генетическими различиями и составом микроокружения опухоли, например, количеством специфических иммунных клеток.«Мы были удивлены, обнаружив, что раковые клетки этих двух подтипов опухолей имеют схожие программы стволовых клеток и глиальные линии дифференцировки», — говорит Сува. «Кроме того, мы наблюдали, что раковые клетки, которые становятся более дифференцированными, не размножаются даже в более продвинутых опухолях. Это говорит о том, что подталкивание клеток к дифференцировке — то, что мы в настоящее время не знаем, как делать у пациентов, — может значительно остановить рост опухоли.
Поскольку эти опухоли имеют общие программы стволовых клеток, которые стимулируют их рост, альтернативным подходом может быть нацеливание на определенные типы клеток с помощью иммунотерапии. Теперь мы планируем использовать аналогичные подходы для изучения других типов глиом у взрослых и детей, чтобы получить дополнительную информацию об их происхождении и программы, управляющие их агрессивностью ".