首次确认肿瘤起源,致命脑肿瘤有希望预防了

首次确认肿瘤起源,致命脑肿瘤有希望预防了

本文来自微信公众号:学术经纬(ID:Global_Academia),作者:学术经纬,原文标题:《致命脑肿瘤有希望预防了!同日两篇《自然》,揭开大脑发育埋下的肿瘤根源》,头图来自:视觉中国

髓母细胞瘤(medulloblastoma)是一种脑肿瘤,也是儿童癌症中较为常见的一种类型,往往在孩子七岁左右时发病。目前有手术、高剂量化疗、放疗等治疗手段,尽管如此,仍有40%的髓母细胞瘤患者会被这种侵袭性肿瘤夺去生命,幸存下来的患者则必须应对与化疗和放疗相关的毒性。

最新一期《自然》杂志上,同时发表的两篇研究论文为攻克髓母细胞瘤带来了振奋人心的消息。针对髓母细胞瘤中最为常见、却也是了解最少的亚型,全球多家研究机构的科学家们通力合作,揭示了这类肿瘤究竟如何发源于人类胚胎发育期间,由此找到了在肿瘤发展之前进行检测、并防止其发展的关键时间窗口,首次确认这种致命脑瘤是潜在可预防的。

来自加拿大曼尼托巴大学、日本国家癌症中心、美国西雅图儿童研究所、加拿大多伦多儿童医院等研究机构的科研人员,从世界各地近50家儿童医院收集了患者家庭捐赠的髓母细胞瘤样本。他们借助单细胞RNA测序等多种前沿技术,对肿瘤组织和正常组织进行了广泛的比较,最终鉴定出可能导致第3亚型、第4亚型的基因突变和细胞类型。

他们发现,这些突变导致基因丧失功能,其结果是在特定的细胞类型中阻滞了细胞的正常分化。关键在于,这种细胞类型——单极刷细胞(unipolar brush cell)的祖细胞仅存在于人类小脑的早期胚胎发育过程中。而这些细胞的分化缺陷,便导致了一种肿瘤恶变前(pre-malignant)形式,并在出生后驻留在脑部。

与其他哺乳动物相比,人类的小脑更为复杂。研究人员认为,这或许意味着髓母细胞瘤是人类小脑演化得更为复杂的直接后果。

▲人类小脑发育过程中,菱唇(rhombic lip)结构内特定细胞群的分化缺陷是髓母细胞瘤第3、第4亚型的起源(图片来源:参考资料[3])

此次新研究中更为重要的一项发现是,髓母细胞瘤在孕期的起源时间要比过去以为的早得多。研究结果指出,髓母细胞瘤最初发展于孕初期(妊娠前3个月)或中期(第4~6个月),在出生前就以恶变前形式存在。这一结果意味着,从出生以后到出现症状——通常要到7岁左右之间,有一个为期数年的机会窗口,在髓母细胞瘤发展之前防止它们变成致命的脑肿瘤。

“现在我们可以确定这些肿瘤的起源,就可以开发更好的疾病模型,用于广泛的药物测试,甚至可以实现更早的检测。”主要作者之一Tamra Werbowetski-Ogilvie教授指出。

“对于儿童来说,最好的结果是从一开始就预防癌症的发生,而不是在癌症发生后进行治疗。”另一位主要作者、儿童神经外科医生Michael Taylor表示,这些新进展有望让髓母细胞瘤的治疗取得长足的进步。

参考资料:

[1] Kyle S. Smith et al., (2022) Unified rhombic lip origins of group 3 and group 4 medulloblastoma. Nature Doi: https://doi.org/10.1038/s41586-022-05208-9

[2] Hendrikse et al., (2022) Failure of human rhombic lip differentiation underlies medulloblastoma formation. Nature Doi: https://doi.org/10.1038/s41586-022-05215-w

[3] Timothy N. Phoenix (2022) Human origins of medulloblastoma tumours. Nature Doi: https://doi.org/10.1038/d41586-022-02951-x

[4] Study pinpoints origin of pediatric brain tumor and shows it may be preventable. Retrieved Sep. 21, 2022 from https://www.eurekalert.org/news-releases/965162

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