治疗脑癌:神经干细胞状态提供了线索

克里斯托弗Plaisier生物医学工程助理教授Ira a·富尔顿学校的工程在亚利桑那州立大学,萨曼莎奥康纳生物医学工程的博士生Plaisier实验室是领先的干细胞的研究进入一个新的阶段的生命周期,可以解锁的关键大脑癌症治疗的新方法。他们的工作最近发表在研究杂志分子系统生物学。

“细胞周期是一个研究的事,然而我们无数次的看一遍,跳出一个新的阶段,“Plaisier说。“生物学一直向我们展示的新见解,你只需要看看。”

引发的这一发现来自一个协作帕特里克Paddison,副教授弗雷德哈钦森癌症研究中心在西雅图,安普Patel博士神经外科助理教授华盛顿大学世卫组织还参与了弗雷德哈钦森癌症研究中心。

Paddison的研究小组呼吁Plaisier帮助分析他们的大脑干细胞通过这一过程被称为RNA单细胞测序数据的特征。

“数据是相当惊人,”Plaisier说。“它映射到这个美丽的圆形图案,我们确定为所有的细胞周期的不同阶段。”O'Connor developed a new cell cycle classifier tool -- called ccAF, or cell cycle ASU/Fred Hutchinson to represent the collaboration between the two institutions -- that takes a closer, "high-resolution" look at what's happening within the growth cycles of stem cells and identifies genes that can be used to track progress through the cell cycle.

“我们的分类器得到深入细胞周期,因为可能会有部分我们捕捉疾病有重要影响,”O ' connor说。

当Plaisier和奥康纳ccAF工具用于分析神经胶质瘤细胞的数据,他们发现肿瘤细胞通常是在神经G0或G1增长状态。随着肿瘤变得更积极,越来越少的细胞神经G0留在休息状态。这意味着越来越多的细胞增殖和肿瘤生长。

他们将这些数据与胶质母细胞瘤患者的预后,是一种极具威胁性的脑部肿瘤。高神经肿瘤细胞G0水平减少了侵略性的肿瘤。

他们还发现,神经G0静止状态独立于肿瘤的增殖率,或其细胞分裂速度和创造新的细胞。

“从我们的结果,这是一个有趣的发现,沉默本身可能是一个不同的生物过程,“Plaisier说。”这也是一个潜在的地方我们可以寻找新的药物治疗。如果我们能推动更多的细胞进入静止状态,肿瘤就会变得不那么咄咄逼人。”

当前癌症治疗药物杀死癌细胞。然而,当癌细胞被杀死,他们释放细胞碎片进入肿瘤的周边地区,这可能会导致剩余的细胞变成抗药物。

“那么,而不是杀死细胞,如果我们把他们的睡眠可能是一个更好的情况下,“Plaisier说。

ccAF工具,他们也能找到新国家在细胞周期的开始和结束之间存在的俗称。这些都是他们的下一阶段的研究的主题。

“我们开始考虑如何深入和了解更多的生物学的进入和退出细胞周期,因为这些都是有可能非常重要的点,要么进入G1细胞状态或G0,“Plaisier说。

找出触发细胞进入分裂周期或处于G0静息状态可以帮助理解肿瘤增长背后的过程。

“任何癌症的主要特征是细胞增殖,“Plaisier说。“如果我们能在那里找到的机制是什么,这可能是一个地方慢下来。”

Plaisier和奥康纳ccAF分类器工具开源和可用的各种格式的任何研究RNA单细胞测序数据,以缓解到研究细胞周期的进程。

参考:奥康纳SA,费尔德曼嗯,Arora年代,et al。神经G0: quiescent-like状态中发现neuroepithelial-derived细胞和神经胶质瘤。摩尔。系统。医学杂志2021;17 (6):e9522。doi:10.15252 / msb.20209522

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