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神经母细胞瘤是儿童中最常见的脑外肿瘤。然而，由于缺乏合适的实验室方法，研究神经母细胞瘤的遗传变化及其在肿瘤发生中的作用一直具有挑战性。谢菲尔德大学的研究人员与维也纳圣安娜儿童癌症研究所合作开发了一种新模型，该模型可以复制早期神经母细胞瘤癌细胞的出现，从而提供对该疾病遗传途径的见解。
他们的研究成果发表在《自然通讯》杂志上，文章标题为“人类神经嵴模型揭示神经母细胞瘤相关染色体畸变的发育影响”。
研究人员写道：“早期儿童肿瘤起源于转化的胚胎细胞，这些细胞通常携带大量拷贝数变异（CNA）。然而，由于缺乏合适的模型，目前尚不清楚CNA如何促成胚胎肿瘤的发生。在此，我们采用女性人类胚胎干细胞（hESC）分化以及单细胞转录组和表观基因组分析来评估在胚胎肿瘤神经母细胞瘤（NB）中普遍存在的染色体17q/1q增益的影响。”
国际研究团队发现，染色体17和1上的特定突变与MYCN基因的过度激活共同在侵袭性神经母细胞瘤的发生中起关键作用。
儿童癌症通常在诊断和检测时已经较晚，使研究人员对肿瘤发生的初始条件知之甚少。需要能够重现肿瘤出现条件的模型，以便理解肿瘤的起始过程。
神经母细胞瘤的形成通常始于子宫内，当时一组正常的胚胎细胞，称为“躯干神经嵴（NC）”，发生突变并癌变。
在谢菲尔德大学生物科学学院的干细胞专家英格丽·萨尔达纳博士和维也纳圣安娜儿童癌症研究所的计算生物学家路易斯·蒙塔诺博士的领导下，跨学科团队研究出一种使用人类干细胞在培养皿中生长躯干NC细胞的方法。
这些细胞携带了在侵袭性神经母细胞瘤中常见的遗传变化。利用基因组分析和先进的成像技术，研究人员发现这些改变后的细胞开始表现出癌细胞的特征，并且看起来与患病儿童体内的神经母细胞瘤细胞非常相似。
这些发现为开发专门针对癌症且副作用较小的个性化治疗带来了新的希望。
谢菲尔德大学生物科学学院的研究负责人阿涅斯蒂斯·察基里迪斯博士说：“我们的干细胞模型模拟了侵袭性神经母细胞瘤形成的早期阶段，为理解这种毁灭性儿童癌症的遗传驱动因素提供了宝贵的见解。通过重现导致肿瘤发生的条件，我们将能够更好地理解这一过程背后的机制，从而在长期内设计出更好的治疗策略。
“这非常重要，因为侵袭性神经母细胞瘤患儿的生存率较低，大多数幸存者因目前使用的苛刻治疗而遭受副作用，包括潜在的听力、生育和肺部问题。”
圣安娜儿童癌症研究所的第二负责人弗洛里安·哈尔布里特博士补充道：“这是一个令人印象深刻的团队努力，跨越了地域和学科的界限，使儿童癌症研究取得了新的发现。”
参考文献：https://www.nature.com/articles/s41467-024-47945-7
编辑：王洪
排版：李丽
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