每个细胞都有故事:颅咽管瘤中肿瘤细胞与免疫细胞的相互作用
科学家们分析了从两种颅咽管瘤亚型中分离出的单个细胞,以识别特定的细胞类型、它们的特征及其相互作用。这项研究探讨了肿瘤细胞与免疫细胞(包括T细胞、M1/M2巨噬细胞)之间的复杂相互作用及其对肿瘤微环境的局部影响,提供了可能支持个性化治疗发展的见解。
颅咽管瘤(CP)是一种罕见的脑肿瘤,通常发生在靠近下丘脑和垂体腺的区域。这种肿瘤会导致视力缺陷、神经缺陷、糖尿病和发育问题等并发症。颅咽管瘤有两种主要亚型:腺样性颅咽管瘤(ACP)和乳头状颅咽管瘤(PCP)。这两种亚型因其独特的遗传特征而有所不同。ACP通常以CTNNB1基因突变为主要特征,而PCP则主要与BRAF基因突变相关。
治疗颅咽管瘤的主要方法是手术干预。然而,由于肿瘤的侵袭性质及其位于关键结构附近,手术干预面临着重大挑战。随着肿瘤的发展,它会渗透到周围组织,导致严重的神经功能障碍。因此,仅靠手术无法解决颅咽管瘤带来的复杂挑战。了解肿瘤的生物学特性和分子进展对于成功切除肿瘤同时保留周围健康组织至关重要。
在此背景下,日本千叶大学医学研究生院的Tomoaki Tanaka教授与Yoshinori Higuchi教授和Takashi Kono博士合作进行了一项研究,旨在阐明这种肿瘤背后的生物学过程。该研究于2024年9月30日在线发布,并于2024年11月15日发表在《iScience》杂志第27卷第11期上。
为此,他们利用单细胞RNA测序技术,该技术可以揭示单个细胞之间基因表达的差异,并分析了10例颅咽管瘤病例。
在接受采访时,该研究的资深作者Tanaka教授解释了研究的动机。他说:“尽管这些肿瘤在组织学上是良性的,但它们可以显著影响关键脑结构。我们的目标是开发更具针对性且侵入性较小的治疗方法,从而显著改善患者的预后和生活质量。”
单细胞分析揭示了肿瘤微环境中(TME)多种细胞类型的多样性,包括肿瘤细胞、免疫细胞和成纤维细胞,不同病例中的比例各不相同。肿瘤细胞被分为两个主要亚型:ACP中占主导地位的Type 1和PCP中占主导地位的Type 2。来自ACP和PCP亚型的单细胞基因表达数据被聚类,以揭示肿瘤内的不同细胞类型。研究发现,与上皮细胞发育和免疫反应相关的细胞类型在ACP和PCP肿瘤中均有发现。然而,与肿瘤钙化相关的细胞类型在ACP中尤为普遍,而与细胞周期相关的基因在PCP类型中更为常见。
此外,研究团队观察到两种肿瘤类型中巨噬细胞类型的显著多样性。促炎性M1巨噬细胞和炎症相关标志物在ACP中较高,而抗炎性M2巨噬细胞在PCP中较高。因此,M1和M2巨噬细胞的比例较高与糖尿病和垂体功能不全的发生相关。
此外,研究还发现细胞表面蛋白CD44-分泌磷蛋白1(SPP1)之间存在显著的细胞-细胞相互作用。经典M2通过SPP1-CD44信号抑制T细胞的持续增殖。
这项研究提供了一幅颅咽管瘤肿瘤内细胞类型的综合图谱,并报告了免疫细胞与临床症状之间的显著关系。
Tanaka教授强调了他们的发现对临床的意义,他说:“这些发现为基于患者特定肿瘤亚型和免疫细胞组成的个性化治疗方案开辟了可能性。了解这些差异还将帮助临床医生预测哪些患者发生糖尿病和尿崩症等并发症的风险更高。”
展望未来,这些发现将有助于开发新的靶向疗法,精确影响肿瘤微环境和免疫细胞相互作用,最终实现更有效的治疗并减少不良反应。
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