大脑中未被充分研究的细胞直指胶质母细胞瘤的关键

胶质母细胞瘤是最难以治疗的癌症之一，被诊断出的患者存活时间不到两年。

在《NPJ Genomic Medicine》上的一项新研究中，圣母大学的研究人员发现，一种基本上未被充分研究的细胞可以为研究侵袭性原发性脑癌如何能够抵抗免疫治疗提供新的见解。

“十年前，我们甚至不知道大脑中存在血管周围成纤维细胞，而不仅仅是在头骨的衬里，”圣母大学航空航天和机械工程助理教授、该研究的资深作者Meenal Datta说。“我的实验室的专长是从工程和系统为基础的方法来检查肿瘤，并研究罕见癌症中可能未被充分研究或被忽视的新机械特征。”

使用标准的生物信息学和更新的基于人工智能的方法，Datta的TIME实验室开始分析肿瘤微环境中表达的不同基因，这些微环境与细胞外基质(或支架细胞创建以支持未来细胞粘附、迁移、增殖和分化)和其他各种细胞类型相关。他们发现了一种令人惊讶的、相当新的细胞类型:血管周围成纤维细胞。这些成纤维细胞通常存在于健康大脑的血管中，并沉积胶原蛋白以维持脑血管的结构完整性和功能。

“这是一个偶然的发现，”时代实验室和生物工程博士项目的研究生、该研究的第一作者Maksym Zarodniuk说。“我们从一个完全不同的方向开始，通过结合对患者肿瘤的大量和单细胞RNA测序分析，偶然发现了这种细胞群。”

在他们的数据中，研究人员能够识别出两组患者:血管周围成纤维细胞比例较高的患者和血管周围成纤维细胞比例明显较低的患者。他们发现肿瘤中血管周围成纤维细胞较多的脑癌患者对免疫疗法的反应较差，生存结果也较差。

在探索这是如何可能的时候，研究人员发现血管周围成纤维细胞支持免疫抑制肿瘤微环境的产生，使癌症更好地逃避免疫系统。成纤维细胞也可能通过促进很少分裂的干细胞样癌细胞来帮助癌症抵抗治疗，比如针对分裂细胞的化疗，干细胞样癌细胞被认为是肿瘤复发和转移的主要来源。

Zarodniuk说:“展望未来，我们希望做新的实验来证实我们在论文中的发现，并为开始思考如何提高对免疫疗法的反应提供一些良好的基础。”

由于血管周围成纤维细胞是健康大脑血管系统的一部分，Datta认为这些细胞正在脱落并接近或浸润成胶质细胞瘤肿瘤。然而，这些成纤维细胞并没有支持健康的大脑功能，而是被重新编程，转而帮助肿瘤。“大多数人认为大脑非常柔软，有柔软的细胞和柔软的基质。但是通过抑制这些成纤维细胞并制造这些纤维蛋白，它让我们对大脑结构有了一个完全不同的看法，以及它是如何被来自同一器官的癌细胞所利用的。”