Science：單細胞測序細分腫瘤亞型

美國麻省總院和 Broad 研究所合作發表在 3 月 31 日 Science 雜誌上對兩種腦腫瘤亞型的詳細分析顯示，它們起源於神經祖細胞的相同類型，由基因突變模式和其微環境的組成分而區分開。

最近的一些研究，包括癌症基因組 Atlas 計劃，已經鑒定了驅動腫瘤生長的突變，通過分析組織樣本的基因表達定義了腫瘤的亞型，這些樣本包括腫瘤細胞和腫瘤細胞周圍微環境的。但事實上，這些分析是對大塊的腫瘤樣本進行籠統的分析，可能掩蓋了許多關鍵的信息。

單細胞測序是逐個細胞進行的 RNA 轉錄分析，能夠對腫瘤生物學提供更有力的洞察力。但是因成本的限制，只能用在有限數量的腫瘤細胞上。

研究團隊設想，結合從有限的腫瘤細胞數量上獲得的單細胞 RNA 數據，與已有的大規模研究產生的表達數據相結合的辦法，或許能揭示出一些腦癌相關的生物學信息。

星形細胞瘤和少突膠質細胞瘤都被認為是不治之症，但手術和放療可明顯延長生存期。這兩種腫瘤被認為是由支持和保護神經元的神經膠質細胞的亞型發育而來的，但在遺傳學、外觀和基因表達方面都有所不同。雖然這兩種類型的腫瘤都含有類似的神經膠質細胞，它們也都含有該細胞類型的標記，這就引起了人們對它們起源於不同類型細胞這一普遍看法的質疑。

研究團隊對 10 例星形膠質瘤樣本中的 9800 個細胞和 6 例少突膠質瘤樣本中的 4300 個細胞進行了單細胞 RNA 測序。再結合癌症基因組 Atlas 中的 165 例轉錄組數據，研究人員發現，兩種腫瘤都含有 3 種癌症細胞：非增殖性細胞（nonproliferating cells）、類神經幹細胞（resemble neural stem）和祖細胞（progenitor cells）。其中的非增殖細胞被細分為星形膠質細胞樣和少突膠質細胞樣。而不同之處主要是遺傳學差異，以及腫瘤微環境（如特異性免疫細胞丰度等）組成不同。

文章的通訊作者 Mario Suvà 大夫介紹：「我們的研究重新定義了兩種密切相關膠質瘤的細胞組成，它們是以 IDH 基因突變為特徵的星形細胞瘤和少突膠質細胞瘤。雖然我們知道它們是基因不同的腫瘤類型，但我們不知道它們是否有類似的起源細胞，或者它們的表達差異是否可以由遺傳學、它們發育起源的細胞、或腫瘤微環境來解釋。」

Suvà 大夫說：「我們驚訝地發現兩種不同亞型的腫瘤竟然通用相似的幹細胞程序，和相似的神經膠質譜系來區分。提示我們可以使用免疫療法攻擊特定的細胞類型，從而終止腫瘤的生長。此外我們觀察到即使在更晚期的腫瘤階段，越是分化的腫瘤細胞越不容易增殖。這意味著，如果可以促進腫瘤細胞分化，將會顯著地控制腫瘤生長。我們下一步研究計劃將使用相同的方法來研究其它類型的成人和兒童的神經膠質瘤，追蹤推動它們侵略性的起源和程序。」