科学者は、グループ3およびグループ4の髄芽腫の起源を菱形の唇に追跡します



セント ジュード チルドレンズ リサーチ ホスピタルの科学者は、どの細胞が髄芽腫の特定説(推定)のリスクの高いグループを発生させるかを発見しました。 この発見は、研究者が病気の生物学をよりよく理解し、より良い研究モデルを開発し、治療標的の探索を導くのに役立ちます。 調査結果は本日 Nature に掲載されました。

髄芽腫は、最も一般的な悪性小児脳腫瘍です。 SHH、WNT、グループ 3、グループ 4 の 4 つの分子サブグループがあります。研究により、どの神経組織が SHH と WNT を生成するかが明らかになりました。外顆粒層 (顆粒ニューロンが発達する場所) からの SHH と脳幹からの WNT です。 しかし、グループ 3 とグループ 4 の髄芽腫がどこから来たのかを確認するのは困難でした。

現在、科学者たちは、グループ 3 およびグループ 4 の髄芽腫の発生の始まりを、小脳の初期発生に存在する構造である菱形唇まで追跡しました。 これは、研究者がグループ 3 髄芽腫の特定説(推定)の起源を特定説(推定)した初めてのことであり、グループ 4 に関する以前の発見を補強します。

グループ 3 とグループ 4 の間にはこのあいまいさと重複が存在し、それらの起源を解決することが困難になりました。 これらのグループにはある種の共通の祖先があり、その後それらの腫瘍を引き起こす遺伝的事象に応じて分岐した可能性が高いという証拠がありましたが、今までそれを決定的に言うことはできませんでした.」


Paul Northcott, Ph.D.、代表著者、セント ジュード発達神経生物学部門

「10 年以上前にグループ 3 とグループ 4 の発見と説明を支援してきたので、私の研究室にとって、それらの発生生物学を解明し、共通の祖先を共有しているかどうかを解明することは非常に興味深いものでした」と Northcott 氏は述べています。

適切なロードマップを見つける

2019 年、Northcott と彼のチームは、マウスの小脳発達のアトラスを公開しました。 この作業は、単一細胞の転写プロフィールァイリングに依存しており、研究者は髄芽腫患者のプロフィールァイルをマウスの小脳と比較することができました。 以前のマウス アトラスの研究では、グループ 4 の髄芽腫が単極性ブラシ細胞に由来することが示唆されました。 しかし、グループ 3 の髄芽腫の起源は不明のままでした。

ノースコットはその後、現在の研究の共同主任著者であるキャスリーン・ミレン博士と協力し、シアトル・チルドレンズに勤務しました。 ミレンと彼女のチームは、人間の小脳発達の最初のアトラスを作成しました。 ヒト アトラスを利用して、Northcott と彼のチームは、同じ種のコンテキストで異なる髄芽腫サブグループのトランスクリプトーム シグネチャを探すことができました。 驚くべきことに、科学者たちは、グループ 3 とグループ 4 の両方が、発生中の小脳の主要な領域の 1 つである菱形唇から発生する可能性が高いことを発見しました。

「人間のアトラスを取得すると、すべてが明らかになりました」とノースコット氏は言います。 「人間とマウスの小脳の発達には、これらの明確で明確な違いがあり、人間の発達がどれほど複雑であるかを示していました。」

開発の道筋に沿って癌のターンをする

ひし形の唇をレースのスタートラインと想像してください。 幹細胞と前駆細胞が集まり、離陸する準備ができています。 細胞が旅を始めると、それらは分岐し始め、異なる方向に進み、異なる細胞集団になります。

研究者らは、菱形唇からのこれらの異なる細胞集団を、グループ 3 およびグループ 4 の髄芽腫と一致させました。 グループ 3 の細胞はより原始的である (スタートラインに近い位置にとどまった) のに対し、グループ 4 の細胞は発達が進んでいる (コースをさらに下った)。

この調査結果は、グループ 3 とグループ 4 がいくつかの特徴を共有しているが異なる理由を説明しています。 それらは同じ一般的な領域から発生しますが、発生の軌跡に沿った異なる細胞集団から発生します。

この調査結果はまた、異なる分野の専門知識を織り交ぜた共同研究の必要性を浮き彫りにしています。 たとえば、トランスクリプトーム解析に加えて、研究者はイメージング技術も使用して研究を支援しました。 Northcott と彼のチームは、当時セント ジュード診断画像部門の議長を務めていた故 Zoltán Patay, MD, Ph.D. と協力してこの作業を行いました。

論文の著者であるパタイ氏は最近、この研究について次のように述べています。グループ3および4の髄芽腫におけるこれらの腫瘍の解剖学的起源を決定するための観察的磁気共鳴画像所見と基礎研究データの検証。これは、セント・ジュードで独自に可能だったことです。」

切実な生物学的疑問に答えるだけでなく、この発見は、研究者がこれらのサブグループを研究するためのより良いモデルを設計するのに役立つかもしれません. 元の細胞を理解することで、研究者は元の細胞と腫瘍細胞を比較して、治療的に調査できる腫瘍固有の依存関係についてより微妙な理解を得ることができます。

ソース:

セント ジュード チルドレンズ リサーチ ホスピタル

ジャーナルの参照:

スミス、カンザス、他。 (2022) グループ 3 およびグループ 4 の髄芽腫の菱形唇の起源を統一。 自然。 doi.org/10.1038/s41586-022-05208-9.



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