胶质瘤边缘区起始细胞从核心区细胞获得信号促进恶性发展 - 脑医汇 - 神外资讯

美国伯明翰阿拉巴马大学神经外科的Soniya Bastola等研究肿瘤核心区与边缘区的肿瘤起始细胞间信号转导，并通过小分子抑制剂和RNA测序，发现由HDAC1介导的细胞间信号转导促进肿瘤边缘细胞的侵袭性转化，从而引发肿瘤。结果发表在2020年9月的《Nature Communications》在线。

——摘自文章章节

【Ref: Bastola S, et al. Nat Commun. 2020 Sep 16;11(1):4660. doi: 10.1038/s41467-020-18189-y.】

研究背景

胶质母细胞瘤（GBM）耐药的关键因素之一是肿瘤内存在空间异质性。CD133（Prominin-1）是一种在神经前体细胞上表达的糖蛋白，神经胶质瘤起始细胞亚群的标记物。CD133阳性细胞常常在GBM肿瘤边缘浸润富集。而在另一方面，一种糖基磷脂酰肌醇固定的糖蛋白CD109，在多种肿瘤中高表达。CD109与位于肿瘤核心区的起始细胞有关。美国伯明翰阿拉巴马大学神经外科的Soniya Bastola等研究肿瘤核心区与边缘区的肿瘤起始细胞间信号转导，并通过小分子抑制剂和RNA测序，发现由HDAC1介导的细胞间信号转导促进肿瘤边缘细胞的侵袭性转化，从而引发肿瘤。结果发表在2020年9月的《Nature Communications》在线。

研究方法

作者首先对3例新诊断的IDH1野生型GBM患者进行MRI引导下的GBM组织局部活检，分别提取核心区和边缘区的肿瘤细胞。通过RNAseq发现，GBM边缘区和核心区表现出独特的分子特性。在核心区中，细胞肿瘤基因表达明显较高，而在边缘区和正常脑组织中，肿瘤边缘基因表达较高。

接着，作者使用GBM边缘区和核心区组织建立体外神经肿瘤球培养体系。将其注射入免疫功能低下的小鼠大脑，测试是否保留空间同一性。

研究结果

结果表明，边缘区标记或核心区标记是GBM细胞的固有特性，在体外培养后仍然存在；肿瘤微环境因素，如正常或凋亡细胞的细胞外信号、缺氧等，并不影响其分子特征。核心区GBM细胞的细胞间信号转导可以促进边缘区GBM细胞的生长和抵抗放疗，并在体外和体内实验中都显示出其增加核心标志物的表达和促进肿瘤细胞的生长。为鉴定造成细胞间信号转导的驱动因素，作者筛选36013个小分子化合物，发现HDAC1可能有助于GBM核心区细胞的侵袭性，增加HDAC1向GBM边缘区细胞发送细胞间信号的可能。作者构建shRNA来敲除HDAC1，发现敲除HDAC1可减弱核心区细胞促进生长、抵抗放疗和CD44表达的能力。HDAC1在边缘区GBM细胞和核心区GBM细胞之间的细胞间信号转达的调节中起着至关重要的作用。

结论

总而言之，该项研究表明，细胞间信号转导影响边缘区肿瘤起始细胞。以HDAC1-CD109依赖方式的信号，促进边缘区肿瘤细胞的生长和抵抗放疗。作者认为，应该深入研究GBM边缘区肿瘤起始细胞的发展机制，寻找治疗GBM的新途径。

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