Paul Northcott博士等科学家们借助成像技术、转录组学分析技术等，发现了第3组和第4组髓母细胞瘤起源于菱唇，这一知识可能有助于改进研究模型和治疗发展。

图1、从左到右:Paul Northcott博士，Kyle Smith博士，Brian Gudenas博士和Laure Biannic博士

Paul Northcott博士等科学家们发现了哪些细胞会产生某些高风险的髓母细胞瘤群体。这些发现将帮助研究人员更好地了解这种疾病的生物学特性，以及开发更好的研究模型和指导他们寻找治疗目标。这些发现近日发表在《自然》杂志上。

髓母细胞瘤（medulloblastoma）是最常见的儿童恶性脑瘤。它有四个分子亚群:SHH, WNT, group 3（第3组）和group 4（第4组）。研究已经揭示了是哪些神经组织产生了SHH和WNT: SHH来自外部颗粒层(颗粒神经元生长的地方)，WNT来自脑干。然而，第3组和第4组髓母细胞瘤的来源却很难确定。

现在，科学家们已经追踪到第3组和第4组髓母细胞瘤的发育起点，也就是菱唇（rhombic lip），这是小脑早期发育的一种结构。这是研究人员首次确定第3组髓母细胞瘤的具体起源，并加强了之前关于4组髓母细胞瘤的发现。

找到正确的图谱

2019年，Northcott和他的团队发布了一份小鼠小脑发育图集。这项工作依赖于单细胞转录谱，使研究人员能够比较髓母细胞瘤患者和小鼠小脑的谱。先前的小鼠图谱研究表明，4组髓母细胞瘤起源于单极刷细胞，也可追溯到菱唇的发育过程。但3组髓母细胞瘤的起源仍不清楚。

Northcott随后与西雅图儿童医院的Kathleen Millen博士合作进行了这项研究。Millen和她的团队创建了第一个人类小脑发育图集。有了人类基因图谱，Northcott和他的团队能够在同一物种的背景下寻找不同髓母细胞瘤亚群的转录组特征。值得注意的是，科学家们发现第3组和第4组都可能来自于菱唇，菱唇是发育中的小脑的主要区域之一。

“一旦我们有了人类图谱，一切就都打开了，在人类和小鼠的小脑发育之间存在着这些明显的差异，这表明人类的发育要复杂得多。”

在发育的路上出现了一个癌变的弯路

把菱唇想象成赛跑的起跑线。干细胞和祖细胞正在聚集，准备起飞。一旦细胞开始了它们的旅程，它们就开始分化，向不同的方向分化成不同的细胞群。

研究人员将这些来自菱唇的不同细胞群与第3组和第4组髓母细胞瘤进行了匹配。第3组细胞更原始(它们离起跑线更近)，而第4组细胞发育得更远(它们在起跑线上走得更远)。

研究结果回答了为什么第3组和第4组有一些相同的特征，但又有所不同。它们产生于相同的区域，但在它们发育的轨迹上来自不同的细胞群。

运用合适的成像技术

研究结果还强调了将不同学科的专业知识结合起来进行合作研究的必要性。例如，除了转录组学分析，研究人员还使用了成像技术来帮助他们的研究。Northcott和他的团队在这项工作中与已故的Zoltán Patay博士合作，他当时担任圣犹大诊断成像系主任。

这篇论文的作者之一Patay谈到了这项研究:“这项工作强调了基础研究科学家和临床专家(包括研究工作中的放射学家)之间对话和思想交流的必要性和价值。”Patay说，成像结果和基础研究数据的协同相互验证，帮助了确定3组和4组髓母细胞瘤的这些肿瘤的解剖学起点。

借助合适的成像技术，这些发现可能有助于研究人员设计更好的模型来研究这些亚群。了解细胞起源、拥有准确的成像技术，也将允许研究人员比较原始细胞和肿瘤细胞，获得更细致的肿瘤特异性依赖性的理解，可以在治疗上进行更深探索。

STORM成像技术助力细胞瘤相关研究

就细胞瘤领域而言，更多科学家已经实际证实了先进成像技术，尤其是近年来兴起的随机光学重建STORM相关的成像技术，的确为细胞瘤相关研究提供了重要帮助。

2021年，Memmel, Simon等科学家就已经使用了超分辨率dSTORM成像技术对“吉非替尼诱导胶质母细胞瘤细胞中EGFR和α5β1整合素共内吞作用”进行了研究。Memmel, Simon等科学家使用了2色dSTORM超分辨率显微镜来整合早期核内体中整合素和EGFR之间的潜在相互作用。在吉非替尼处理的细胞中，显示EGFR和整合素β1标记在核内体样结构中存在强覆盖，但不是在细胞外周处，这表明这两种受体更可能在核内体中相互作用，而不是在质膜上相互作用。

图2、吉非替尼处理的细胞的双色dSTORM图像显示细胞外周和核内体上的EGFR/β1整合素复合体

2017年，同样是Memmel, Simon两位科学家，通过直接随机光学重建显微镜(dSTORM)的超分辨率成像探索了胶质母细胞瘤细胞的迁移模式。利用超分辨率dSTORM，发现了微小的、直径为70-200nm(即超过LSM的分辨率限制)靠近腹侧质膜。auy922处理的DK-MG细胞显示丰富的径向应力纤维，末端在细胞外周有局灶性粘附。尽管PI-103不影响SNB19细胞的迁移单细胞跟踪测试，它引起了肌动蛋白丝的重组，尤其是多个片足的损失，似乎由于他们合并成一个大片状。该片状基的富含肌动蛋白的前缘含有丰富的局灶粘连，而细胞后部大部分缺乏f-肌动蛋白和局灶粘连。

图3、PI-103和AUY922对DK-MG(A)和SNB19(B)细胞中F-actin组织分布的影响

所以，在各类细胞瘤的研究中，已经有越来越多的科学家意识到了STORM成像技术的重要性。这项获得2014年诺贝尔化学奖的发现目前已在国内成功实现商业化，有需要STORM成像技术进行实验研究的专家老师们，请文末填写问卷，即可预约获得 iSTORM 超高分辨率显微成像系统试拍服务哦~

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