研究人员脑肿瘤的细胞复杂性

来自广大研究所和马萨诸塞州普通医院（MGH）的科学家们进行了一项研究，其研究表征来自患者的胶质母细胞瘤肿瘤内的细胞多样性。研究了从患者肿瘤的单个细胞中表达了数千种基因的研究表明，每个肿瘤的细胞化妆比以前怀疑更换。在线出现的发现科学表达，将帮助指导未来调查这种破坏性疾病的潜在治疗方法。

这是第一次拍摄栖息在这些脑肿瘤中的个体细胞的大规模人口普查。研究人员先前意识到人类肿瘤内的细胞并不是一样的 - 它们可以在它们的基因组中具有不同的突变，并且可能不同于表达基因 - 并且怀疑这种多样性可能导致耐药性和疾病复发。但到目前为止，它一直很难量化这种多样性的程度。

为了绘制这种差异，研究人员使用了一种相对较新的方法，称为单细胞翻译组织，这让他们看起来基因表达来自五名患者的430名单个细胞中的每一个的模式脑部肿瘤。这些模式从细胞到细胞变化，显示了哪些基因接通并且在给定的单元中关闭，揭示了关于细胞的性质和功能的信息。

以前的胶质母细胞瘤研究看了在数百万细胞上的基因的平均表达，在单个样品中浆化在一起。在某些情况下，这种类型的取样用于将胶质母细胞瘤肿瘤分类为基于最普遍的基因表达程序的四种公认的癌症子类型中的一种。通过审查基因表达模式在许多单独的细胞中，一次一个，团队能够获得肿瘤细胞组成的更精细的图像。他们的研究表明，每种胶质母细胞瘤肿瘤含有单个细胞来自多种癌症子类型，并且这些细胞的分布在肿瘤与肿瘤不同。

该研究还发现，这些肿瘤中的癌细胞存在于许多州。有些是茎细胞样，表明它们具有自我更新的能力，即使在治疗后也可能在肿瘤再生中发挥作用。其他是成熟，分化的癌细胞，构成大部分肿瘤。但研究人员还发现许多细胞存在于这些状态之间的频谱上。现有治疗，只靶向肿瘤中最普遍的细胞，可能会错过这些子人群中的一些。

“专注于我们认为可以在临床相关的异质性方面，我们主要针对明显的细胞状态，并发现每个肿瘤中的多个子群。临床上，这意味着我们可能需要根据每个肿瘤治疗每个肿瘤它包含的蜂窝子类型的补充 - 不仅仅是最普遍的子类型，“Co-Senuit Aviv Regev表示。Regev是一家广泛的研究所核心会员和广泛的Klarman细胞天文台主任，以及麻省理工学院和霍华德休斯医学院的早期职业科学家副教授。

研究人员希望这些发现有助于指导未来的调查和治疗胶质母细胞瘤的方法，这是最常见和最具侵略性的形式脑癌在成年人。

“这是一种无法治愈的疾病。存在可能针对99％的细胞的现有疗法，但肿瘤总是回来。理解蜂窝景观可以提供用于识别靶向各种子群体的新疗法的蓝图癌细胞并最终针对各个患者肿瘤定制这种疗法，“伯恩斯坦共同高级作者布拉德利伯恩斯坦表示，伯恩斯坦是马萨诸塞综合医院和哈佛医学院的广泛和教授的高级助理成员。他也是一个早期的职业科学家霍华德休斯医学院和广东省Klarman细胞天文台的主要调查员。

除Bernstein和Regev除外，该研究还由Co-First作者Anoop Patel和Itay Tirosh分别在伯尔尼斯坦和Regev Labs的博士后研究员，以及MGH和MGH病理学助理教授的联合高级作者MarioSuvà一个广泛的相关科学家。该团队代表了MGH的神经外科和病理学部门的医生和研究人员之间的扶互式伙伴关系，以及广泛的分子和计算生物学家。该合作汇集了MGH的神经外科医生和病理学家，由Patel和Suvà夺去患者的肿瘤并分子表征样品;由John Trombetta和Alex Shalek领导的广泛生物学家进行单细胞分析;和Tirosh的计算团队分析了数据。

该团队预计该方法和协作模型将有效地表征其他癌症瘤类型。目前正在进行使用相同方法研究额外癌症的努力。

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