颅咽管瘤是一种影响附近垂体激素功能的脑肿瘤。由于肿瘤的位置，常常无法进行必要的手术干预。替代的药物疗法需要深入了解肿瘤的分子特性。为了填补这一空白，来自日本的研究人员分析了个别肿瘤细胞内的基因表达。该研究报道了与两种颅咽管瘤亚型相关的肿瘤细胞和免疫细胞的分子特征及其相互作用，这将有助于识别未来的靶向治疗药物。
颅咽管瘤（CP）是一种罕见的脑肿瘤，发生在靠近下丘脑和垂体的区域。CP肿瘤会导致视力缺陷、神经元缺陷、糖尿病和发育问题。CP主要分为两种亚型：腺样性颅咽管瘤（ACP）和乳头状颅咽管瘤（PCP）。这两种亚型具有不同的遗传特征。ACP通常由CTNNB1基因突变引起，而PCP主要与BRAF基因突变相关。
治疗CP的主要方法是手术干预。然而，由于肿瘤的侵袭性和其位于关键结构附近，手术干预面临巨大挑战。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，仅靠手术不足以应对CP带来的复杂挑战。深入了解肿瘤的生物学特性和分子进展对于成功切除肿瘤并保护周围健康组织至关重要。
在此背景下，千叶大学医学研究生院的田中友昭教授与樋口芳典教授和小野高志博士合作，开展了一项研究，旨在阐明这种肿瘤背后的生物过程。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，他们利用了单细胞RNA测序技术，该技术可以揭示个体细胞之间的基因表达差异，并分析了10例CP病例。
研究的资深作者田中友昭教授在接受采访时解释了研究的动机。他说：“尽管从组织学上看是良性的，但这些肿瘤可以显著影响重要的脑结构。”“我们的目标是开发更具针对性且侵入性更小的治疗方法，以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（TME）中多种细胞类型的存在，包括肿瘤细胞、免疫细胞和成纤维细胞，各病例之间的比例有所不同。肿瘤细胞被分为两大亚型：ACP中占主导地位的Type 1和PCP中占主导地位的Type 2。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。研究发现了与ACP和PCP肿瘤中上皮细胞发育和免疫反应相关的细胞类型。然而，参与肿瘤钙化的细胞类型在ACP中尤为普遍，而与细胞周期相关的基因在PCP类型中更为突出。
此外，研究团队观察到两种肿瘤类型之间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巨噬细胞的比例与糖尿病和垂体功能不全的发生率相关。
此外，研究还发现了一种重要的细胞间相互作用，即细胞表面蛋白CD44和分泌磷蛋白1（SPP1）之间的相互作用。经典M2巨噬细胞释放的SPP1-CD44信号抑制了T细胞的持续增殖。
这项研究提供了一份关于CP肿瘤内细胞类型的全面图谱，并报告了免疫细胞与临床症状之间的显著关系。
田中教授强调了研究结果的临床意义，他表示：“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有更高的并发症风险，如尿崩症。”
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，减少不良反应。
来源：
千叶大学
期刊参考：
Matsuda, T., et al. (2024). 解析颅咽管瘤亚型：肿瘤微环境和免疫网络的单细胞分析。《iScience》。doi.org/10.1016/j.isci.2024.111068。
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