Обнаружены клетки-источники распространенной злокачественной опухоли головного мозга у молодых людей

Глиома с мутацией IDH, вызванная аномалиями в специфическом гене (IDH), является наиболее распространенной злокачественной опухолью головного мозга среди молодых людей в возрасте до 50 лет. Это рефрактерный рак головного мозга, который трудно поддается лечению из-за высокой частоты рецидивов.

До сих пор лечение было сосредоточено в первую очередь на удалении видимой опухолевой массы. Однако корейская исследовательская группа впервые обнаружила, что нормальные клетки головного мозга приобретают первоначальную мутацию IDH и распространяются по коре головного мозга задолго до того, как образуется видимая опухолевая масса, несущая дополнительные раковые мутации, открывая новый путь для ранней диагностики и лечения для подавления рецидивов.

Обнаружение происхождения опухолей в тканях головного мозга

Совместная исследовательская группа под руководством профессора Чон Хо Ли из Высшей школы медицинских наук и инженерии и профессора Сок-Гу Канга из отделения нейрохирургии больницы Северанс при Университете Ёнсей недавно обнаружила, что IDH-мутантные глиомы происходят из глиальных клеток-предшественников (ГПК), присутствующих в нормальной ткани головного мозга.

Выводы опубликовано в журнале Наука.

Благодаря точному анализу опухолевой ткани, полученной с помощью обширной резекционной операции, и окружающей нормальной коры головного мозга, исследовательская группа обнаружила, что клетки происхождения, несущие мутацию IDH, уже существовали в ткани мозга, которая невооруженным глазом казалась нормальной.

Этот результат впервые доказывает, что злокачественные опухоли головного мозга не возникают внезапно в определенный момент времени, а скорее начинаются в нормальном мозге и медленно прогрессируют в течение длительного периода.

Затем исследовательская группа использовала пространственную транскриптомику — передовую технологию анализа, которая показывает, какие гены действуют и где одновременно — чтобы подтвердить, что эти исходные клетки с мутациями действительно были GPC, расположенными в коре головного мозга. Кроме того, они успешно воспроизвели процесс развития опухоли головного мозга на животной модели, внедрив ту же мутацию генетического драйвера, обнаруженную у пациентов, в GPC мышей.

Сравнение с предыдущими исследованиями опухолей головного мозга

Это исследование является значительным расширением предыдущих исследований, определяющих происхождение злокачественных опухолей головного мозга дикого типа IDH. В 2018 году совместная исследовательская группа провела Смена парадигмы в исследованиях опухолей головного мозга обнаружив, что Глиобластома дикого типа IDHтипичная злокачественная опухоль головного мозга, возникает не из самого тела опухоли, а из нейральных стволовых клеток субвентрикулярной зоны — источника новых клеток головного мозга во взрослом мозге.

Текущее исследование поясняет, что хотя глиобластома дикого типа IDH и глиома с мутацией IDH являются типами рака головного мозга, их исходные клетки и точки происхождения совершенно разные, доказывая, что разные типы опухолей головного мозга имеют фундаментально разные процессы развития.

Значение для диагностики и лечения

Профессор Сок-Гу Кан (соавтор) заявил: «Опухоли головного мозга могут не начинаться именно там, где видна опухолевая масса. Целевой подход, ориентированный на исходные клетки и место происхождения в соответствии с подтипом опухоли головного мозга, послужит решающим ключом к изменению парадигмы ранней диагностики и лечения для подавления рецидивов».

Основываясь на результатах этих исследований, Sovagen Co., Ltd, стартап факультета KAIST, разрабатывает инновационный препарат на основе РНК для подавления эволюции и рецидивов злокачественных опухолей головного мозга, мутантных по IDH. Кроме того, больница Северанс занимается разработкой технологий для обнаружения и контроля ранние мутантные клетки при рефрактерных опухолях головного мозга в рамках корейско-американского научно-исследовательского проекта Innovative Result Creation.

Доктор Юнг Вон Пак (постдокторант Высшей школы медицинских наук и инженерии KAIST), нейрохирург и единственный первый автор исследования, сказал: «Это достижение стало возможным благодаря объединению возможностей фундаментальных научных исследований мирового класса KAIST с клиническим опытом больницы Йонсей Северанс. Вопрос, который я постоянно задавал во время лечения пациентов: «Откуда возникает эта опухоль?» — был отправной точкой этого исследования».