Cancer Cell:脑肿瘤的“共享软件”——三种儿童脑癌竟有相同致命漏洞!

  • 2026-03-25 10:27
  • 来源:医药资讯网
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想象一下,三个不同城市的三栋建筑,外表迥异,内部结构也各不相同,但它们却运行着同一套核心软件系统。更令人惊讶的是,这套系统一旦崩溃,三栋建筑都会轰然倒塌。这就是圣犹大儿童研究医院科学家们的最新发现。日前,研究人员在国际杂志Cancer Cell上发表的题为“A tumor-associated photoreceptor signature unifies distinct central nervous system malignancies”的研究报告指出,三种发生在不同脑部位置的儿童肿瘤—松果体母细胞瘤、视网膜母细胞瘤和Group 3型髓母细胞瘤,居然共享一套与感光相关的基因程序,而且这套程序是它们生存的共同命门。

儿童脑肿瘤虽然不常见,却是导致儿童癌症死亡的主要原因之一,松果体母细胞瘤尤为罕见,每年在美国仅诊断约20例,但预后极差;视网膜母细胞瘤是婴幼儿最常见的眼内恶性肿瘤,全球每年约有8000名儿童确诊,髓母细胞瘤则是儿童最常见的恶性脑肿瘤,其中Group 3亚型预后最差,五年生存率不足60%。长期以来,医学界一直将这些肿瘤视为完全独立的疾病,根据发生部位分别治疗。但为什么偏偏是这些部位的肿瘤如此凶险?它们之间是否存在某种隐秘的联系?

要理解肿瘤为何发生,首先要知道它从何而来,为此,研究人员决定从源头入手,他们创建了首个正常松果体发育的单细胞图谱,详细记录了松果体从早期发育到成熟过程中所有细胞类型的变化轨迹。有了这张“地图”,研究人员开始测量38例松果体母细胞瘤患者的肿瘤样本基因表达,并与正常发育过程进行比对。通过单细胞RNA测序技术,他们发现这些肿瘤最像一类叫做“松果体细胞前体细胞”的早期细胞—这些细胞本该分化为成熟的松果体细胞,却在发育过程中出了问题。

更令人惊讶的是,当研究人员在这类前体细胞中分别引入五种不同的松果体母细胞瘤驱动基因突变后,他们成功构建了五个小鼠模型,每个模型都精准复现了人类相应亚型的分子和组织学特征。尽管驱动基因各不相同,这五个模型却共享一套异常活跃的基因程序—一套与感光和光信号转导相关的基因。

这套“感光程序”为什么会出现在松果体肿瘤中?研究者解释道,松果体在调节昼夜节律中扮演重要角色,它需要解读来自视网膜的光信号,所以正常情况下也会表达一部分感光基因。但在肿瘤中,这些基因的表达水平异常之高,暗示着肿瘤可能对它们产生了依赖。更耐人寻味的是,这套程序让诺思科特想起了自己之前见过的某个场景。当我们仔细研究其他脑肿瘤时,发现Group 3型髓母细胞瘤中也有完全相同的基因程序,感光基因、转录因子、生物标志物—整套配置都一模一样。”

视网膜母细胞瘤呢?作为真正的“感光器官”来源的肿瘤,它也理所当然地表达这套程序。三种发生部位天差地别的脑肿瘤—一个在大脑正中央的松果体,一个在眼球后方的视网膜,一个在小脑—居然运行着同一套核心软件。

如果这套程序真的是这些肿瘤的“核心软件”,那么关闭它会发生什么?研究人员使用CRISPR基因编辑技术,分别在松果体母细胞瘤、髓母细胞瘤和视网膜母细胞瘤细胞中敲除了部分感光基因。结果令人振奋:三种肿瘤细胞都因这些基因的缺失而死亡,而正常细胞则安然无恙。研究者表示,他们发现这类感光基因中的一个子集是这些特定癌症类型非常强的选择性依赖,这就为我们打开了未来探索靶向治疗的可能性—或许可以用一种药物,同时对付多种脑肿瘤。

松果体实质肿瘤背后的细胞程序

这一发现的意义不仅在于找到了三个肿瘤的共同弱点,更在于它揭示了肿瘤起源的深层逻辑。三种肿瘤之所以共享这套程序,很可能是因为它们都起源于具有感光特性的前体细胞。松果体在进化上源于第三只眼,视网膜直接就是感光器官,小脑的部分区域在发育过程中也与感光信号存在交叉—它们虽然成年后各司其职,但在胚胎发育的某个阶段,都曾携带过感光细胞的“记忆”。当癌变发生时,这份记忆被异常激活,成为肿瘤生存的依赖。

相关研究发现为儿童脑肿瘤的治疗提供了全新思路,目前,针对高危髓母细胞瘤的治疗包括大剂量化疗和全脑全脊髓放疗,毒副作用极大,对发育中的儿童大脑可能造成永久性损伤。而松果体母细胞瘤和视网膜母细胞瘤同样面临治疗选择有限、远期生活质量差的困境。如果能够开发出靶向这套感光基因程序的药物,理论上可以同时作用于三种肿瘤,而且可能只杀伤依赖这套程序的肿瘤细胞,对正常细胞影响较小。这无疑是一个极具吸引力的治疗策略。

当然,从实验室到临床还有很长的路要走。研究人员需要进一步明确哪些感光基因最适合作为治疗靶点,需要开发能够穿透血脑屏障的药物,需要在更大规模的动物模型中验证安全性和有效性。但至少,他们已经在黑暗中发现了一丝光亮;对于那些与这些罕见肿瘤抗争的小患者和他们的家庭来说,这项研究的意义或许更加深远。当三种看似无关的疾病被证明拥有共同的起源和共同的弱点,就意味着针对它们的研究力量可以汇聚,治疗经验可以共享,药物开发可以协同。(生物谷Bioon.com)

参考文献:

Brian L. Gudenas,Shiekh Tanveer Ahmad,Bernhard Englinger, et al. A tumor-associated photoreceptor signature unifies distinct central nervous system malignancies. Cancer Cell. DOI: 10.1016/j.ccell.2026.02.010.


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