研究人员图表细胞脑部肿瘤的复杂性
Broad研究所的科学家和马萨诸塞州总医院(MGH)进行了一次史无前例的研究,描述细胞多样性胶质母细胞瘤肿瘤病人。这项研究看着成千上万个基因的表达在单个细胞从病人肿瘤,显示每个肿瘤的细胞构成异构比先前的猜测。发现,出现在网上科学快讯,将有助于指导未来调查潜在的这种毁灭性疾病的治疗方法。
这是第一次大规模的人口普查的单个细胞居住在这些脑部肿瘤。研究人员以前知道在人类肿瘤细胞并不都是一样的,他们可能有不同的突变基因,可能表达不同的基因,这是怀疑这种多样性可能导致耐药性和疾病复发。但直到现在,已经很难量化这种多样性的程度。
图这样的差异,研究人员使用一种相对较新的方法称为单细胞转录组,让他们看看430个体细胞的基因表达模式从五个病人的脑部肿瘤。这些模式,从细胞到细胞,显示哪些基因是开启和关闭在一个特定的细胞,揭示细胞的性质和功能的信息。
先前的研究的胶质母细胞瘤看着的平均表达基因在数以百万计的细胞,浆状在一个样本。在某些情况下,这种类型的抽样用于胶质母细胞瘤的肿瘤分类为四个公认的癌症亚型,基于基因表达程序是最普遍的。通过检查许多单个细胞的基因表达模式,一次一个,团队能够更好的了解细胞成分的肿瘤。他们的研究显示,每个胶质母细胞瘤肿瘤包含来自多个癌症亚型的单个细胞,这些细胞的分布随肿瘤肿瘤。
研究还发现,这些肿瘤的癌细胞存在在许多州。有些癌,这表明他们有能力自我更新甚至可能发挥作用在肿瘤再生后治疗。其他人更成熟,分化癌细胞构成大量的肿瘤。但是研究人员还发现,许多细胞存在于这些国家之间的光谱。现有的治疗方法,只有目标最常见的肿瘤细胞,可能会错过一些群体。
“异质性的关注方面,我们认为可能是临床相关,我们主要是为不同的细胞,每个肿瘤,发现多个群体。临床上,这意味着我们可能需要把每个肿瘤根据它所包含的补充细胞亚型——不仅仅是最流行的一个,”文章的第二作者特拉维夫雷格夫说。Regev Broad研究所核心成员和广泛的卡拉曼细胞天文台主任以及麻省理工学院的副教授和早期职业科学家与霍华德休斯医学研究所。
研究人员希望,这些发现将有助于指导未来调查和胶质母细胞瘤的治疗方法,这是最常见也最激进的形式的成人脑癌。
“这是一种无法治愈的疾病。有现有的疗法可能目标99%的细胞,但肿瘤总会回来的。理解细胞景观可以提供一个蓝图识别目标的新疗法的每个不同的癌细胞群体,并最终治疗个别患者肿瘤等裁剪”布拉德利说,文章的第二作者伯恩斯坦。伯恩斯坦是一位高级会员的广泛和病理学教授马萨诸塞州总医院和哈佛医学院。他也是霍华德·休斯医学研究所的一个早期职业科学家和主要研究者广泛的卡拉曼细胞天文台。
除了伯恩斯坦和Regev,这项研究是由co-first作者Anoop帕特尔和伊Tirosh,博士后研究人员在伯恩斯坦和Regev实验室分别和文章的第二作者马里奥苏瓦,病理学助理教授在MGH和广泛的科学家。团队代表path-forging医生和研究人员之间的合作从MGH部门神经外科病理学,分子和计算生物学家的广泛。协作汇集了神经外科医生和病理学家在MGH,由帕特尔和苏瓦,从病人和移除肿瘤分子特征样本;广泛的生物学家,由约翰·Trombetta和亚历克斯·Shalek进行了单细胞分析;和计算的团队,由Tirosh,分析数据。
团队预计,将有效方法和协作模型描述其他癌症肿瘤类型。努力学习额外的癌症正在使用相同的方法。
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出版
Anoop p . Patel Itay Tirosh,约翰·j·Trombetta亚历克斯·k·Shalek肖恩·m·吉莱斯皮Wakimoto总裁中西宏明,丹尼尔·p·卡希尔Brian诉Nahed William t .咖喱,大卫·n·路易斯·罗伯特·l·Martuza Orit Rozenblatt-Rosen,马里奥•l .苏瓦特拉维夫Regev,布拉德利·e·伯恩斯坦。单细胞RNA-seq亮点在原发性胶质母细胞瘤瘤内异质性。在线发表的科学,2014年6月12日。doi: 10.1126 / science.1254257
