CINCINNATI - 新生小鼠和脑癌实验室模型中发育中的脑组织的逐个细胞遗传分析使科学家们能够发现高度侵袭性，致命性和治疗抗性脑癌，胶质母细胞瘤的分子驱动因素。

细胞干细胞发表的研究结果描述了单细胞分析如何鉴定对胶质母细胞瘤形成至关重要的细胞亚群 - 少突胶质细胞脑细胞的早期原始祖细胞，pri-OPC祖细胞，Q. Richard Lu博士，首席研究员和科学主任脑肿瘤中心在辛辛那提儿童医院医疗中心。

数据表明，原始少突胶质细胞祖细胞重编程为干状态在胶质瘤的发生和发展中起重要作用。该研究的主要分子靶点是一种名为Zfp36l1的蛋白质，它启动的生物学程序反映了小鼠健康的早期大脑发育，但反过来有助于促进脑癌的发展。Lu说，这一发现提供了一个机会，可以找出新的治疗方法是否可以在初始形成或复发的早期阶段阻止胶质母细胞瘤。

研究人员了解到，Zfp36l1(一种将不同RNA结合在一起的蛋白质)的失调导致神经谱系祖细胞生长得如此之快，以至于当它们转变为癌细胞时，它们具有快速生长的干细胞样细胞的特性。对于欠发达的原始少突胶质细胞祖细胞尤其如此。这一发现给研究人员一个想法。

“当我们使用小RNA干扰分子来抑制小鼠和人类胶质瘤肿瘤细胞中Zpf36l1基因的表达时，它显着降低了胶质瘤细胞生长和扩散的速度，”Lu说。“在患有胶质母细胞瘤的小鼠中，Zpf36l1的基因敲除显着增加了动物的存活时间。”

单细胞转录组学

研究人员使用单细胞转录组学作为他们研究的基础。这使他们能够识别和比较每个发育中的神经胶质脑细胞中的所有RNA分子并发展成癌性胶质母细胞瘤细胞。这包括过渡少突胶质细胞和星形胶质细胞祖细胞的不同群体，特别是支持胶质母细胞瘤快速生长的早期pri-OPC祖细胞。

研究人员表示，这项研究很重要，因为在开发允许进行单细胞分析的新技术之前，导致高级别胶质母细胞瘤的极其多样化的遗传学和脑细胞类型很难确定。

为了确定他们在小鼠胶质瘤模型中的观察结果是否适用于人脑肿瘤中的肿瘤形成，研究人员还分析了患者捐赠的人类肿瘤细胞的单细胞转录组学。他们在人类少突胶质细胞祖细胞中发现了类似的群体和遗传特征。细胞已退化为较不发达的有丝分裂状态，并呈现出快速生长的干细胞样脑细胞的特征，为肿瘤发生奠定了基础。

临床前研究正在进行中

研究人员强调他们的数据是在小鼠和其他脑癌实验室模型中产生的，因此，如果结果转化为患者治疗仍然未知。研究人员表示，这项研究确实提供了重要的线索，用于对抗通常致命的癌症，包括幼儿。

现在Lu和他的同事知道阻断Zfp36l1功能的神经胶质瘤细胞由原始少突胶质细胞祖细胞形成抑制实验室模型中的胶质母细胞瘤生长，他们正在扩大他们的努力。他们希望找到一种有效的方法来治疗性地利用他们认为是迄今为止已经立于不败之地的疾病的潜在新脆弱性。这包括开发特定治疗剂的未来工作，这些治疗剂可能更精确和有效地靶向Zfp36l1和它有助于癌变的脑细胞。