Paul Northcott博士等科學家們借助成像技術垫言、轉錄組學分析技術等辫呻，發(fā)現(xiàn)了第3組和第4組髓母細胞瘤起源于菱唇，這一知識可能有助于改進研究模型和治療發(fā)展。

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

Paul Northcott博士等科學家們發(fā)現(xiàn)了哪些細胞會產(chǎn)生某些高風險的髓母細胞瘤群體筝妥。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特性暮霍，以及開發(fā)更好的研究模型和指導他們尋找治療目標。這些發(fā)現(xiàn)近日發(fā)表在《自然》雜志上屋问。

髓母細胞瘤（medulloblastoma）是最常見的兒童惡性腦瘤串篓。它有四個分子亞群:SHH, WNT, group 3（第3組）和group 4（第4組）。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)籍囱，WNT來自腦干绩寂。然而，第3組和第4組髓母細胞瘤的來源卻很難確定派交。

現(xiàn)在策冕，科學家們已經(jīng)追蹤到第3組和第4組髓母細胞瘤的發(fā)育起點，也就是菱唇（rhombic lip）效床，這是小腦早期發(fā)育的一種結構睹酌。這是研究人員首次確定第3組髓母細胞瘤的具體起源，并加強了之前關于4組髓母細胞瘤的發(fā)現(xiàn)剩檀。

找到正確的圖譜

2019年憋沿，Northcott和他的團隊發(fā)布了一份小鼠小腦發(fā)育圖集。這項工作依賴于單細胞轉錄譜沪猴，使研究人員能夠比較髓母細胞瘤患者和小鼠小腦的譜辐啄。先前的小鼠圖譜研究表明，4組髓母細胞瘤起源于單極刷細胞运嗜，也可追溯到菱唇的發(fā)育過程壶辜。但3組髓母細胞瘤的起源仍不清楚。

Northcott隨后與西雅圖兒童醫(yī)院的Kathleen Millen博士合作進行了這項研究担租。Millen和她的團隊創(chuàng)建了第一個人類小腦發(fā)育圖集砸民。有了人類基因圖譜，Northcott和他的團隊能夠在同一物種的背景下尋找不同髓母細胞瘤亞群的轉錄組特征奋救。值得注意的是岭参，科學家們發(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。

“一旦我們有了人類圖譜麸奇，一切就都打開了马怎，在人類和小鼠的小腦發(fā)育之間存在著這些明顯的差異，這表明人類的發(fā)育要復雜得多票援《杞ィ”

在發(fā)育的路上出現(xiàn)了一個癌變的彎路

把菱唇想象成賽跑的起跑線。干細胞和祖細胞正在聚集各囤，準備起飛胜姥。一旦細胞開始了它們的旅程，它們就開始分化芭患，向不同的方向分化成不同的細胞群。

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

研究結果回答了為什么第3組和第4組有一些相同的特征一黄，但又有所不同芋滔。它們產(chǎn)生于相同的區(qū)域，但在它們發(fā)育的軌跡上來自不同的細胞群矛渴。

運用合適的成像技術

研究結果還強調了將不同學科的專業(yè)知識結合起來進行合作研究的必要性椎扬。例如，除了轉錄組學分析具温，研究人員還使用了成像技術來幫助他們的研究蚕涤。Northcott和他的團隊在這項工作中與已故的Zoltán Patay博士合作，他當時擔任圣猶大診斷成像系主任铣猩。

這篇論文的作者之一Patay談到了這項研究:“這項工作強調了基礎研究科學家和臨床專家(包括研究工作中的放射學家)之間對話和思想交流的必要性和價值揖铜。”Patay說达皿，成像結果和基礎研究數(shù)據(jù)的協(xié)同相互驗證天吓，幫助了確定3組和4組髓母細胞瘤的這些腫瘤的解剖學起點。

借助合適的成像技術峦椰，這些發(fā)現(xiàn)可能有助于研究人員設計更好的模型來研究這些亞群龄寞。了解細胞起源、擁有準確的成像技術汤功，也將允許研究人員比較原始細胞和腫瘤細胞物邑，獲得更細致的腫瘤特異性依賴性的理解，可以在治療上進行更深探索箭烦。

STORM成像技術助力細胞瘤相關研究

就細胞瘤領域而言淋塌，更多科學家已經(jīng)實際證實了先進成像技術，尤其是近年來興起的隨機光學重建STORM相關的成像技術苛豺，的確為細胞瘤相關研究提供了重要幫助乾乘。

2021年俄耸，Memmel, Simon等科學家就已經(jīng)使用了超分辨率dSTORM成像技術對“吉非替尼誘導膠質母細胞瘤細胞中EGFR和α5β1整合素共內(nèi)吞作用”進行了研究。Memmel, Simon等科學家使用了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牺独。在吉非替尼處理的細胞中惊钮，顯示EGFR和整合素β1標記在核內(nèi)體樣結構中存在強覆蓋，但不是在細胞外周處谬堕，這表明這兩種受體更可能在核內(nèi)體中相互作用计员，而不是在質膜上相互作用。

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

2017年假仙，同樣是Memmel, Simon兩位科學家，通過直接隨機光學重建顯微鏡(dSTORM)的超分辨率成像探索了膠質母細胞瘤細胞的遷移模式簿煌。利用超分辨率dSTORM氮唯，發(fā)現(xiàn)了微小的、直徑為70-200nm(即超過LSM的分辨率限制)靠近腹側質膜姨伟。auy922處理的DK-MG細胞顯示豐富的徑向應力纖維惩琉，末端在細胞外周有局灶性粘附。盡管PI-103不影響SNB19細胞的遷移單細胞跟蹤測試夺荒，它引起了肌動蛋白絲的重組瞒渠，尤其是多個片足的損失，似乎由于他們合并成一個大片狀技扼。該片狀基的富含肌動蛋白的前緣含有豐富的局灶粘連伍玖，而細胞后部大部分缺乏f-肌動蛋白和局灶粘連。

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

所以私沮，在各類細胞瘤的研究中，已經(jīng)有越來越多的科學家意識到了STORM成像技術的重要性和橙。這項獲得2014年諾貝爾化學獎的發(fā)現(xiàn)目前已在國內(nèi)成功實現(xiàn)商業(yè)化仔燕，有需要STORM成像技術進行實驗研究的專家老師們，請文末填寫問卷魔招，即可預約獲得 iSTORM 超高分辨率顯微成像系統(tǒng)試拍服務哦~

力顯現(xiàn)已發(fā)布的超高分辨率顯微成像系統(tǒng) iSTORM低腕，成功實現(xiàn)了光學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數(shù)蓄稠、亞細胞及超分子結構解析颖怕、生物大分子生物動力學等的研究成為現(xiàn)實，從而給生命科學译拿、醫(yī)學等領域帶來重大性突破剔撮。