研究的突破可能意味着对最致命的脑瘤患者的更好治疗

诸平

Glioblastoma under microscope with dyes. Credit: Brain Tumour Research Centre of Excellence at Queen Mary University of London.

据英国伦敦大学（ University of London）2021年10月21日提供的消息，皇后玛丽大学(Queen Mary University London)、伦敦大学学院医院NHS基金会信托（University College London Hospitals NHS Foundation Trust）、英国诺丁汉大学（University of Nottingham）、伦敦大学学院皇后广场神经学研究所（UCL Queen Square Institute of Neurology）、中国香港大学（The University of Hong Kong）以及瑞典乌普萨拉大学（Uppsala University）的研究人员合作，研究的突破可能意味着对最致命的脑瘤患者的更好治疗（Research breakthrough could mean better treatment for patients with most deadly form of brain tumor）。

研究成人脑肿瘤最常见和最具侵略性的类型的科学家发现了一种新的方法来分析来自同一病人的病变和健康细胞。最重要的是，这项由脑瘤研究慈善机构资助的工作，可能为诊断为多形性胶质母细胞瘤(glioblastoma multiforme简称GBM)的患者提供真正的个性化治疗铺平道路。只有25%的这种脑肿瘤患者能存活一年以上，只有5%的患者能存活五年以上。

伦敦玛丽女王大学（Queen Mary University of London）脑肿瘤卓越研究中心（Brain Tumor Research Center of Excellence）的一个团队建立了一个全新的实验研究管道，在一项涉及10名患者的试验中，揭示了GBM如何发展的新见解，确定了个性化治疗的潜在新靶点。它还可以帮助预测患者对目前临床用于治疗其他疾病的药物的反应，这将是极有价值的，因为这种类型的脑瘤的平均生存时间只有12到18个月。相关研究结果于2021年10月21日已经在《自然通讯》（Nature Communications）杂志网站发表——Claire Vinel, Gabriel Rosser, Loredana Guglielmi, Myrianni Constantinou, Nicola Pomella, Xinyu Zhang, James R. Boot, Tania A. Jones, Thomas O. Millner, Anaelle A. Dumas, Vardhman Rakyan, Jeremy Rees, Jamie L. Thompson, Juho Vuononvirta, Suchita Nadkarni, Tedani El Assan, Natasha Aley, Yung-Yao Lin, Pentao Liu, Sven Nelander, Denise Sheer, Catherine L. R. Merry, Federica Marelli-Berg, Sebastian Brandner, Silvia Marino. Comparative epigenetic analysis of tumour initiating cells and syngeneic EPSC-derived neural stem cells (SYNGN) in glioblastoma. Nature Communications, 2021, Volume 12, Article number: 6130. DOI: 10.1038/s41467-021-26297-6. Published: 21 October 2021. http://dx.doi.org/10.1038/s41467-021-26297-6

西尔维娅·马里诺（Silvia Marino）教授是这个团队的负责人，也是此论文的通讯作者。他说:“我们已经使用这种强大的技术来识别GBM中基因功能的变化，这些变化并不会导致遗传密码的改变(表观遗传学epigenetics)。这揭示了GBM如何发展和确定个性化治疗的潜在新靶点的新见解。”

通过实验室工作和复杂的分析计算机程序的结合，伦敦玛丽女王大学的团队已经发现了显著的分子差异，可以利用这些差异开发新的治疗方法。这是一种创新的方法，能够比较来自同一患者的正常和恶性细胞（malignant cells），帮助识别在肿瘤生长中发挥作用的基因。

由于GBM是成人最常见的恶性脑肿瘤，因此该研究具有重要意义。它的侵略性意味着它会扩散到周围的脑组织，几乎不可能通过手术完全切除。它对放疗和化疗极其耐药，这意味着它很有可能在治疗后复发。

脑肿瘤卓越研究中的发言人休·亚当斯（Hugh Adams）说:“这种特殊肿瘤类型的复杂性意味着对这些患者的治疗标准在一代人的时间里没有改变，所以这项研究为未来带来了迫切需要的希望。”

开发GBM有效治疗方法的主要挑战之一是，肿瘤在患者之间表现出显著的差异，甚至在单个患者的肿瘤内也可能有显著的差异。这些变异可能源于细胞遗传密码的变化，即突变与特定基因控制方式的变化相结合。

有强有力的证据表明，GBM细胞来自神经干细胞，但之前的研究未能将肿瘤细胞和假定来自同一人的细胞进行比较。西尔维娅·马里诺教授和她的团队现在已经利用最先进的干细胞技术和下一代DNA测序方法来比较来自同一患者的患病细胞和健康细胞。他们的结果表明，这种方法可以揭示在GBM发展时出现错误的新分子事件，从而确定潜在的新治疗靶点。”

该团队的工作结果表明，这种方法可以揭示潜在的新治疗方法的新分子靶点。例如，研究结果揭示了一些GBM肿瘤是如何控制调节性T细胞(一种免疫细胞)的运动的，还揭示了表观遗传变化，可以用来预测目前临床使用的药物的反应。

脑瘤导致40岁以下儿童和成人死亡的人数比其他任何癌症都多，但从历史上看，只有1%的国家癌症研究支出用于这种毁灭性疾病。

脑瘤研究基金在英国的专门几家中心的可持续研究。它还呼吁政府和大型癌症慈善机构加大对脑瘤研究的投资，以加快对患者的新治疗，并最终找到治愈方法。该慈善机构呼吁全英国每年投入3500万英镑（￡35 million），以提高乳腺癌和白血病等其他癌症患者的存活率和治疗效果，并呼吁更多地重新利用药物。

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Stress pushes brain cancer cells to adapt, shows study

Abstract

Epigenetic mechanisms which play an essential role in normal developmental processes, such as self-renewal and fate specification of neural stem cells (NSC) are also responsible for some of the changes in the glioblastoma (GBM) genome. Here we develop a strategy to compare the epigenetic and transcriptional make-up of primary GBM cells (GIC) with patient-matched expanded potential stem cell (EPSC)-derived NSC (iNSC). Using a comparative analysis of the transcriptome of syngeneic GIC/iNSC pairs, we identify a glycosaminoglycan (GAG)-mediated mechanism of recruitment of regulatory T cells (Tregs) in GBM. Integrated analysis of the transcriptome and DNA methylome of GBM cells identifies druggable target genes and patient-specific prediction of drug response in primary GIC cultures, which is validated in 3D and in vivo models. Taken together, we provide a proof of principle that this experimental pipeline has the potential to identify patient-specific disease mechanisms and druggable targets in GBM.