Adv Sci | 刘庆/龙文勇/赵蔚联合单细胞测序和类器官培养揭示促进脑膜瘤恶性进展复发的关键细胞群

脑膜瘤作为颅内常见的原发肿瘤之一[1]，虽然绝大多数病理分级为良性，手术可实现治愈，但部分WHO Ⅰ级和高级别脑膜瘤（WHO Ⅱ和 Ⅲ级）极易进展复发，即使多次手术及术后放疗，效果依然不佳，其中III级脑膜瘤患者的中位生存期仅为2-3年[2]。现有研究已揭示了脑膜瘤存在众多基因突变及表观遗传学变化[3, 4]，但导致脑膜瘤恶性进展、脑侵犯及复发的驱动因素仍不甚清楚[5, 6]，这也阻碍了系统化治疗策略的发展。

近期，刘庆/龙文勇/赵蔚合作在Advanced Science 在线发表了题为“Novel Human Meningioma Organoids Recapitulate the Aggressiveness of the Initiating Cell Subpopulations Identified by ScRNA-Seq”的研究论文，该研究首次通过单细胞测序分析和类器官培养揭示了促进脑膜瘤恶性进展及复发的关键细胞群。

图一 研究内容示意图

在此研究中，刘庆教授团队利用单细胞测序技术解析并对比I、II级脑膜瘤肿瘤样本中细胞亚群的差异，发现在II级脑膜瘤肿瘤样本中具有更多M2样极化型巨噬细胞浸润。更重要的是，在II级脑膜瘤样本中存在独特的SULT1E1+肿瘤细胞亚群，该亚群存在于肿瘤分化早期，并且在高级别脑膜瘤和复发脑膜瘤样本中显著富集。细胞通讯分析显示该亚群能够积极调控肿瘤内部其他细胞亚群以及免疫细胞亚群的功能。

图二 高级别脑膜瘤中SULT1E1+肿瘤细胞亚群的验证

为深入探究该细胞亚群的功能，刘庆教授/赵蔚教授团队构建了一种全新的患者来源脑膜瘤类器官模型，基于该模型进一步成功建立小鼠原位脑膜瘤脑侵犯模型，该模型能够有效地保留原肿瘤组织学、遗传学以及免疫微环境等多种特征。此研究通过类器官颅内原位成瘤模型证实了SULT1E1+肿瘤细胞亚群直接介导高级别脑膜瘤的脑侵犯过程，并利用高内涵药物筛选体系发现了能有效抑制SULT1E1+肿瘤细胞亚群，增强肿瘤放射治疗敏感性的表观遗传学小分子化合物SRT1720。

图三 患者来源脑膜瘤类器官

总之，该研究首次揭示了高级别脑膜瘤中特有的SULT1E1+肿瘤细胞亚群，通过联合单细胞测序分析和肿瘤类器官模型揭示了该亚群在高级别脑膜瘤恶性进展、复发及脑侵犯过程中的重要意义，并初步展示了通过靶向干预该细胞亚群以辅助治疗高级别脑膜瘤的应用潜力。

黄蒙博士为该论文第一作者，徐韶博士为共同第一作者。中南大学湘雅医院刘庆教授为论文通讯作者，龙文勇博士和赵蔚教授为共同通讯作者。

转自：“iNature”微信公众号

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