Это исследование является наиболее глубоким на сегодняшний день анализом медуллобластомы с использованием одноклеточной технологии RNAseq. Полученные данные проливают свет на взаимосвязь между четырьмя известными подтипами медуллобластомы. Кроме того, исследователи предполагают ранее неизвестное происхождение клеток для недостаточно изученной подгруппы 4-й группы.
«Возможность смотреть на отдельные клетки продвинула нас на 10 шагов вперед в нашем понимании того, как возникают подтипы медуллобластомы, что ими движет и как мы можем сделать лечение более эффективным для пациентов», – сказал соавтор исследования Пол Норткотт, доктор философии.D., Св. Джуд Кафедра нейробиологии развития.
Предыдущее исследование лаборатории Northcott и других подразделило медуллобластому на четыре различных подтипа: WNT и SHH (которые обусловлены их одноименными генетическими мутациями), Группа 3 и Группа 4. Группа 3 и Группа 4 составляют 60% всех медуллобластом, но они наименее изучены.
Отчасти это связано с тем, что в настоящее время нет генетически точных лабораторных моделей, имитирующих группу 4.
Используя образцы опухолей от пациентов с каждым из четырех подтипов, исследователи провели секвенирование одноклеточной РНК. Этот метод оценивает каждую ячейку, предоставляя исследователям более подробный портрет того, как возникают подтипы и соотносятся друг с другом.
Выходя за рамки традиционного генетического секвенирования, RNAseq детализирует то, как контролируются гены, выделяя важные механизмы, которые могут определять поведение клетки.
Эти результаты впервые указывают на то, что опухоли медуллобластомы группы 4 могут возникать из клеток мозжечка, называемых глутаматергическими ядрами мозжечка и униполярными щеточными клетками.
Это важное открытие для будущих исследований медуллобластомы группы 4, потому что понимание клетки происхождения может позволить разработать точные лабораторные модели.
Исследование не подтвердило клетку происхождения медуллобластомы 3-й группы. Однако результаты предложили несколько возможных объяснений. Например, группа 3 может возникать из тканей за пределами мозжечка, которые не были изучены.
Также возможно, что онкоген MYC, который характеризует группу 3, изменяет клетки, чтобы сделать их неузнаваемыми по сравнению с их происхождением. Дальнейшие исследования будут сосредоточены на более глубоком понимании происхождения Группы 3.
«Медуллобластомы группы 3 и группы 4 запутали эту область, причем некоторые из них очень явно принадлежат к тому или иному подтипу, но другая группа демонстрирует признаки обоих подтипов», – сказал соавтор исследования Марио Сува, М.D., Ph.D., Массачусетской больницы общего профиля и Института Броуда Массачусетского технологического института и Гарварда. "Теперь мы можем более четко видеть, что существует промежуточная группа, которая объединяет классификацию Группы 3 и Группы 4."
Изучив биологию промежуточной медуллобластомы группы 3/4, исследователи показали, что эти опухоли состоят из смеси незрелых и зрелых опухолевых клеток, объясняя текущие проблемы, связанные с их классификацией. Эта уникальная биология может побудить исследователей по-другому взглянуть на то, как эти опухоли стратифицированы, и может иметь значение для дизайна будущих клинических испытаний.
Исследование также подтвердило, что опухоли SHH, вероятно, возникают из-за предшественников нейронов гранул мозжечка. Полученные результаты углубили понимание того, как опухоли SHH могут различаться в зависимости от возраста пациента.
Исследователи обнаружили, что у младенцев опухоли SHH в значительной степени дифференцированы, что означает, что клетки уже созрели до своего последнего клеточного типа; тогда как у взрослых опухоли SHH более примитивны и менее дифференцированы. Это различие может быть связано с увеличением количества генетических мутаций, присутствующих во взрослых опухолях.
Исследование также предоставило понимание опухолей WNT, показав, что опухоли WNT можно подразделить на четыре различных популяции опухолевых клеток на основе профилей экспрессии генов.