上海
尽管近年来对疾病生物学的理解取得了进展，3/4型髓母细胞瘤的治疗在儿童神经肿瘤学中仍然是一项巨大的挑战。组学整体分析揭示了3/4型髓母细胞瘤在肿瘤间具有显著的异质性，其中仅在部分病例中发现了明确的单基因致癌驱动因素，而在多数病例中则以大规模拷贝数变异为主。然而，肿瘤内异质性、致癌基因异常的作用以及广泛的拷贝数变异在肿瘤演化和治疗耐受中的作用仍然知之甚少。
2025年5月，Nature在线报道了德国海德堡霍普儿童癌症中心研究成果：Oncogene aberrations drive medulloblastoma progression, not initiation，通过单细胞多组学和空间转录组方法，揭示了大规模拷贝数变异（CNV）与单基因体细胞事件在驱动髓母细胞瘤异质性和演化中的相互作用。
一．通过对具有 MYCN/MYC 扩增或 PRDM6 过表达的髓母细胞瘤样本（n=20）进行单核转录组（snRNA-seq）和染色质可及性（snATAC-seq）联合分析，揭示了第3/4组特异性肿瘤细胞聚类结构，发现癌基因的表达具有样本特异性。
二．利用单细胞核 RNA 和 ATAC 多组学数据，系统分析了 MYCN、MYC 扩增及 PRDM6 过表达的髓母细胞瘤的克隆异质性。通过 CNV 推断发现，MYCN 和 MYC 扩增均为亚克隆性事件，早期克隆普遍存在染色体大片段缺失（如 chr8、chr10）或获得（如 17q）。MYCN/MYC 亚克隆均具有独立的增殖与分化区，并富含前体样基因表达，而 PRDM6 亚克隆则缺乏明显增殖特征。多组学验证显示，亚克隆具有独特 CNV 和 SNV 特征，支持其共同起源和后续演化。总体上，大规模 CNV 可能为肿瘤发生的起始事件，而癌基因异常是在进展过程中获得的。
三．研究者利用WGS数据分析了3/4型髓母细胞瘤的克隆演化，发现可通过SNV密度推断肿瘤起始时间。约31%样本存在早期CNV，提示这些拷贝数变化在MRCA（最近共同祖先）之前的早期共同祖先（ECA）中出现。结合突变密度、诊断年龄及建模推算，首个致癌事件（ECA）多数在胎儿期发生，而MRCA代表肿瘤真正启动的时间则常见于出生后前10年，存在较长潜伏期。
第3/4型髓母细胞瘤中，CNV（如17q扩增、8号染色体LOH）是最早期且最常见的致瘤事件，而MYC/MYCN扩增与SNCAIP重复则多为后期亚克隆突变。这些驱动突变的SNV密度较高，提示其在较晚发病中易出现。整体突变谱显示，CNV主导肿瘤发生，后续突变促进亚克隆进化。
四．通过空间转录组联合单细胞数据分析group 3/4髓母细胞瘤，发现多数肿瘤亚克隆呈交错分布，MYCN扩增与非扩增克隆形成斑块，增殖细胞聚集于局部区域，与分化细胞空间分离，正常细胞多位于肿瘤外围。
MYC和PRDM6亚克隆在肿瘤组织中呈交错或分离分布，增殖细胞常交错分布于各亚克隆内部。尽管部分克隆空间上隔离，但整体上不同克隆未表现出严格的空间分区，提示细胞迁移可能促进克隆间相互作用，共同驱动肿瘤进化。
五．研究发现一例肿瘤样本同时存在MYC和MYCN扩增的两个亚克隆，且两者在空间上明显分离，单细胞层面每个细胞仅表达其中一种致癌基因。此现象通过单细胞多组学和空间转录组学技术首次揭示，挑战了以往认为两者互斥的观点。进一步通过解卷积分析和FISH验证，更多病例显示两种扩增亚克隆共存。临床分析表明，MYC亚克隆的存在与患者预后不良密切相关，且在复发肿瘤中MYC亚克隆占优势，MYCN亚克隆消失，提示MYC亚克隆在肿瘤进展和复发中具竞争优势。亚克隆性MYC扩增有望成为预测复发的潜在生物标志物。
本文最大创新点在于对3/4组髓母细胞瘤细胞起源的认识突破，大规模拷贝数变异（CNVs）是肿瘤发展的起始事件，这对肿瘤“癌症干细胞”层级学说发起了重要挑战。补充：代码也公开在github，对CNV感兴趣可以去瞧瞧！
本文是我们分享肿瘤克隆空间的又一篇大作（之前请参考https://www.nature.com/articles/s41586-025-08927-x），提示空间组在肿瘤克隆进化和起源上的重要解读作用。
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