Paul Northcott博士等科學(xué)家們借助成像技術(shù)观复、轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析技術(shù)等医吊，發(fā)現(xiàn)了第3組和第4組髓母細(xì)胞瘤起源于菱唇既绩，這一知識可能有助于改進(jìn)研究模型和治療發(fā)展。

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

Paul Northcott博士等科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了哪些細(xì)胞會產(chǎn)生某些高風(fēng)險(xiǎn)的髓母細(xì)胞瘤群體亦弛。這些發(fā)現(xiàn)將幫助研究人員更好地了解這種疾病的生物學(xué)特性，以及開發(fā)更好的研究模型和指導(dǎo)他們尋找治療目標(biāo)章母。這些發(fā)現(xiàn)近日發(fā)表在《自然》雜志上母蛛。

髓母細(xì)胞瘤（medulloblastoma）是最常見的兒童惡性腦瘤。它有四個(gè)分子亞群:SHH, WNT, group 3（第3組）和group 4（第4組）乳怎。研究已經(jīng)揭示了是哪些神經(jīng)組織產(chǎn)生了SHH和WNT: SHH來自外部顆粒層(顆粒神經(jīng)元生長的地方)彩郊，WNT來自腦干。然而蚪缀，第3組和第4組髓母細(xì)胞瘤的來源卻很難確定秫逝。

現(xiàn)在，科學(xué)家們已經(jīng)追蹤到第3組和第4組髓母細(xì)胞瘤的發(fā)育起點(diǎn)，也就是菱唇（rhombic lip）违帆，這是小腦早期發(fā)育的一種結(jié)構(gòu)浙巫。這是研究人員首次確定第3組髓母細(xì)胞瘤的具體起源，并加強(qiáng)了之前關(guān)于4組髓母細(xì)胞瘤的發(fā)現(xiàn)刷后。

找到正確的圖譜

2019年的畴，Northcott和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)布了一份小鼠小腦發(fā)育圖集。這項(xiàng)工作依賴于單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄譜尝胆，使研究人員能夠比較髓母細(xì)胞瘤患者和小鼠小腦的譜丧裁。先前的小鼠圖譜研究表明，4組髓母細(xì)胞瘤起源于單極刷細(xì)胞环壳，也可追溯到菱唇的發(fā)育過程央嘱。但3組髓母細(xì)胞瘤的起源仍不清楚。

Northcott隨后與西雅圖兒童醫(yī)院的Kathleen Millen博士合作進(jìn)行了這項(xiàng)研究乞瑰。Millen和她的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了第一個(gè)人類小腦發(fā)育圖集馏纱。有了人類基因圖譜，Northcott和他的團(tuán)隊(duì)能夠在同一物種的背景下尋找不同髓母細(xì)胞瘤亞群的轉(zhuǎn)錄組特征排击。值得注意的是素牌，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)第3組和第4組都可能來自于菱唇，菱唇是發(fā)育中的小腦的主要區(qū)域之一舔伴。

“一旦我們有了人類圖譜滨靴，一切就都打開了，在人類和小鼠的小腦發(fā)育之間存在著這些明顯的差異溃柑，這表明人類的發(fā)育要復(fù)雜得多∈瞻撸”

在發(fā)育的路上出現(xiàn)了一個(gè)癌變的彎路

把菱唇想象成賽跑的起跑線稀境。干細(xì)胞和祖細(xì)胞正在聚集，準(zhǔn)備起飛据德。一旦細(xì)胞開始了它們的旅程鳄乏，它們就開始分化，向不同的方向分化成不同的細(xì)胞群棘利。

研究人員將這些來自菱唇的不同細(xì)胞群與第3組和第4組髓母細(xì)胞瘤進(jìn)行了匹配橱野。第3組細(xì)胞更原始(它們離起跑線更近)，而第4組細(xì)胞發(fā)育得更遠(yuǎn)(它們在起跑線上走得更遠(yuǎn))善玫。

研究結(jié)果回答了為什么第3組和第4組有一些相同的特征水援，但又有所不同。它們產(chǎn)生于相同的區(qū)域茅郎，但在它們發(fā)育的軌跡上來自不同的細(xì)胞群蜗元。

運(yùn)用合適的成像技術(shù)

研究結(jié)果還強(qiáng)調(diào)了將不同學(xué)科的專業(yè)知識結(jié)合起來進(jìn)行合作研究的必要性。例如，除了轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析奕扣，研究人員還使用了成像技術(shù)來幫助他們的研究薪鹦。Northcott和他的團(tuán)隊(duì)在這項(xiàng)工作中與已故的Zoltán Patay博士合作，他當(dāng)時(shí)擔(dān)任圣猶大診斷成像系主任惯豆。

這篇論文的作者之一Patay談到了這項(xiàng)研究:“這項(xiàng)工作強(qiáng)調(diào)了基礎(chǔ)研究科學(xué)家和臨床專家(包括研究工作中的放射學(xué)家)之間對話和思想交流的必要性和價(jià)值池磁。”Patay說葬籽，成像結(jié)果和基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)的協(xié)同相互驗(yàn)證珍催，幫助了確定3組和4組髓母細(xì)胞瘤的這些腫瘤的解剖學(xué)起點(diǎn)。

借助合適的成像技術(shù)哭逻，這些發(fā)現(xiàn)可能有助于研究人員設(shè)計(jì)更好的模型來研究這些亞群禾底。了解細(xì)胞起源、擁有準(zhǔn)確的成像技術(shù)躬筐，也將允許研究人員比較原始細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞据鼓，獲得更細(xì)致的腫瘤特異性依賴性的理解，可以在治療上進(jìn)行更深探索帅忌。

STORM成像技術(shù)助力細(xì)胞瘤相關(guān)研究

就細(xì)胞瘤領(lǐng)域而言弦银，更多科學(xué)家已經(jīng)實(shí)際證實(shí)了先進(jìn)成像技術(shù)，尤其是近年來興起的隨機(jī)光學(xué)重建STORM相關(guān)的成像技術(shù)此幕，的確為細(xì)胞瘤相關(guān)研究提供了重要幫助宦衡。

2021年，Memmel, Simon等科學(xué)家就已經(jīng)使用了超分辨率dSTORM成像技術(shù)對“吉非替尼誘導(dǎo)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞中EGFR和α5β1整合素共內(nèi)吞作用”進(jìn)行了研究签缸。Memmel, Simon等科學(xué)家使用了2色dSTORM超分辨率顯微鏡來整合早期核內(nèi)體中整合素和EGFR之間的潛在相互作用尼荆。在吉非替尼處理的細(xì)胞中，顯示EGFR和整合素β1標(biāo)記在核內(nèi)體樣結(jié)構(gòu)中存在強(qiáng)覆蓋唧垦，但不是在細(xì)胞外周處捅儒，這表明這兩種受體更可能在核內(nèi)體中相互作用，而不是在質(zhì)膜上相互作用振亮。

圖2巧还、吉非替尼處理的細(xì)胞的雙色dSTORM圖像顯示細(xì)胞外周和核內(nèi)體上的EGFR/β1整合素復(fù)合體

2017年，同樣是Memmel, Simon兩位科學(xué)家坊秸，通過直接隨機(jī)光學(xué)重建顯微鏡(dSTORM)的超分辨率成像探索了膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞的遷移模式麸祷。利用超分辨率dSTORM，發(fā)現(xiàn)了微小的褒搔、直徑為70-200nm(即超過LSM的分辨率限制)靠近腹側(cè)質(zhì)膜阶牍。auy922處理的DK-MG細(xì)胞顯示豐富的徑向應(yīng)力纖維，末端在細(xì)胞外周有局灶性粘附站超。盡管PI-103不影響SNB19細(xì)胞的遷移單細(xì)胞跟蹤測試荸恕，它引起了肌動蛋白絲的重組乖酬，尤其是多個(gè)片足的損失，似乎由于他們合并成一個(gè)大片狀洪洪。該片狀基的富含肌動蛋白的前緣含有豐富的局灶粘連先俐，而細(xì)胞后部大部分缺乏f-肌動蛋白和局灶粘連。

圖3极谚、PI-103和AUY922對DK-MG(A)和SNB19(B)細(xì)胞中F-actin組織分布的影響

所以坷字，在各類細(xì)胞瘤的研究中，已經(jīng)有越來越多的科學(xué)家意識到了STORM成像技術(shù)的重要性疲些。這項(xiàng)獲得2014年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的發(fā)現(xiàn)目前已在國內(nèi)成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)化通肋，有需要STORM成像技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的專家老師們，請文末填寫問卷眷抠，即可預(yù)約獲得 iSTORM 超高分辨率顯微成像系統(tǒng)試拍服務(wù)哦~

力顯現(xiàn)已發(fā)布的超高分辨率顯微成像系統(tǒng) iSTORM璃蓬，成功實(shí)現(xiàn)了光學(xué)顯微鏡對衍射極限的突破，使得在 20 nm的分辨率尺度上從事生物大分子的單分子定位與計(jì)數(shù)漏踊、亞細(xì)胞及超分子結(jié)構(gòu)解析想祝、生物大分子生物動力學(xué)等的研究成為現(xiàn)實(shí)，從而給生命科學(xué)娱畔、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域帶來重大性突破览讳。