Подробная карта клеток дает представление о редких опухолях мозга
Краниофарингиома (КП) — редкая опухоль мозга, которая развивается в областях, близких к гипоталамусу и гипофизу. Опухоли КП приводят к осложнениям, таким как дефект зрения, нейронные дефекты, диабет и проблемы развития.
Существует два основных подтипа CP: адамантиноматозная краниофарингиома (ACP) и папиллярная краниофарингиома (PCP). Эти два подтипа отличаются своими различными генетическими профилями. ACP обычно характеризуется мутациями в гене CTNNB1, тогда как PCP в первую очередь связана с мутациями гена BRAF.
Основным методом лечения КП является хирургическое вмешательство. Однако инвазивная природа опухоли и ее расположение вблизи критических структур представляют собой значительную проблему с точки зрения хирургического вмешательства. По мере прогрессирования опухоль инфильтрирует окружающие ткани, что приводит к значительным неврологическим нарушениям.
Таким образом, одной хирургии недостаточно для решения сложных задач, связанных с КП. Важно иметь полное представление о биологических характеристиках опухоли и молекулярной прогрессии, чтобы обеспечить успешное извлечение опухоли с сохранением окружающих здоровых тканей.
На этом фоне профессор Томоаки Танака сотрудничал с профессором Ёсинори Хигучи и доктором Такаши Коно из Высшей школы медицины Университета Тиба в Японии, чтобы провести исследование с целью выяснения основных биологических процессов, вовлеченных в эту опухоль.
Их исследование опубликовано в журнале iScience .
Для этого они использовали секвенирование РНК отдельных клеток — метод, позволяющий выявить различия в экспрессии генов в отдельных клетках, — и проанализировали 10 случаев КП.
Профессор Танака, старший автор исследования, сказал: «Несмотря на то, что эти опухоли гистологически доброкачественные, они могут существенно влиять на критически важные структуры мозга».
«Наша цель состояла в том, чтобы разработать более целенаправленные и менее инвазивные терапевтические подходы, которые могли бы значительно улучшить результаты лечения и качество жизни пациентов».
Анализ отдельных клеток выявил широкий спектр типов клеток в микроокружении опухоли (МКО), включая опухолевые клетки, иммунные клетки и фибробласты, с различными пропорциями в разных случаях.
Опухолевые клетки были классифицированы на два основных подтипа: тип 1, который преобладает при ACP, и тип 2, который преобладает при PCP. Данные по экспрессии генов отдельных клеток подтипов ACP и PCP были сгруппированы для выявления различных типов клеток в опухолях.
Исследование выявило типы клеток, связанные с развитием эпителиальных клеток и иммунным ответом в опухолях ACP и PCP. Однако типы клеток, участвующие в кальцификации опухоли, были особенно распространены в ACP, в то время как гены, связанные с клеточным циклом, были преобладающими в типе PCP.
Кроме того, исследовательская группа наблюдала заметное разнообразие типов макрофагов между двумя типами опухолей. Было обнаружено, что провоспалительные макрофаги M1 и маркеры, связанные с воспалением, были выше в ACP, в то время как противовоспалительные макрофаги M2 были выше в PCP. Соответственно, более высокое соотношение макрофагов M1 и M2 коррелировало с возникновением диабета и гипофизарной недостаточности.
Кроме того, исследование выявило заметное взаимодействие между клетками между белками клеточной поверхности CD44-секретируемым фосфопротеином 1 (SPP1). Этот сигнал SPP1–CD44 от классического M2 ингибировал устойчивую пролиферацию Т-клеток.
В этом исследовании представлена комплексная карта типов клеток в опухолях КП и сообщается о значимой связи между иммунными клетками и клиническими симптомами.
Профессор Танака подчеркнул клиническое значение своих результатов, заявив: «Эти результаты открывают возможность персонализированных подходов к лечению пациентов с ХП на основе их конкретного подтипа опухоли и состава иммунных клеток. Понимание этих различий также поможет врачам прогнозировать, какие пациенты подвержены более высокому риску осложнений, таких как несахарный диабет».
В дальнейшем эти результаты могут позволить создать новые таргетные методы лечения, которые будут точно влиять на микросреду опухоли и взаимодействие иммунных клеток, что в конечном итоге приведет к более эффективному лечению с меньшими побочными эффектами.