Краниофарингиомы — это опухоли головного мозга, которые негативно влияют на гормональную функцию близлежащего гипофиза. Расположение опухоли часто препятствует необходимому хирургическому вмешательству. Альтернативная фармакологическая терапия требует глубокого понимания молекулярных характеристик опухоли. Чтобы заполнить этот пробел, исследователи из Японии проанализировали экспрессию генов в отдельных опухолевых клетках. В этом исследовании описываются молекулярные особенности и взаимодействия опухолевых и иммунных клеток, связанных с двумя подтипами краниофарингиомы, которые помогут определить будущие целевые терапевтические средства.
Краниофарингиома (КП) — редкая опухоль головного мозга, которая развивается в областях, близких к гипоталамусу и гипофизу. Опухоли КП приводят к таким осложнениям, как дефект зрения, нейрональные дефекты, диабет и проблемы развития. Существует два основных подтипа КП: адамантиноматозная краниофарингиома (АКП) и папиллярная краниофарингиома (ПКП). Эти два подтипа отличаются своими различными генетическими профилями. АКП обычно характеризуется мутациями в гене CTNNB1, тогда как КПП в первую очередь связана с мутациями гена BRAF.
Основным методом лечения КП является хирургическое вмешательство. Однако инвазивная природа опухоли и ее расположение вблизи критических структур представляют собой значительную проблему с точки зрения хирургического вмешательства. По мере прогрессирования опухоли она инфильтрирует окружающие ткани, что приводит к значительным неврологическим нарушениям. Поэтому одной хирургии недостаточно для решения сложных проблем, создаваемых КП. Крайне важно иметь полное представление о биологических характеристиках опухоли и молекулярной прогрессии, чтобы обеспечить успешное извлечение опухоли с сохранением окружающей здоровой ткани.
На этом фоне профессор Томоаки Танака сотрудничал с профессором Ёсинори Хигучи и доктором Такаши Коно из Высшей школы медицины в Университете Тиба в Японии, чтобы провести исследование с целью выяснения основных биологических процессов, вовлеченных в эту опухоль. Исследование было опубликовано в iScience.
Для этого ученые использовали секвенирование РНК отдельных клеток, метод, который выявляет различия в экспрессии генов в отдельных клетках, и проанализировали 10 случаев КП.
«Несмотря на то, что эти опухоли гистологически доброкачественные, они могут значительно влиять на критические структуры мозга. Наша цель состояла в том, чтобы разработать более целенаправленные и менее инвазивные терапевтические подходы, которые могли бы значительно улучшить результаты лечения пациентов и качество жизни», - объяснил Танака.
Анализ отдельных клеток выявил разнообразный спектр типов клеток в микроокружении опухоли (МКО), включая опухолевые клетки, иммунные клетки и фибробласты, с различными пропорциями в зависимости от случая. Опухолевые клетки были классифицированы на два основных подтипа: тип 1, который преобладает при АКП, и тип 2, который преобладает при ПКП. Данные об экспрессии генов отдельных клеток из подтипов АКП и ПКП были сгруппированы для выявления различных типов клеток в опухолях. Исследование выявило типы клеток, связанные с развитием эпителиальных клеток и иммунным ответом как в опухолях ACP, так и PCP. Однако типы клеток, участвующие в кальцификации опухоли, были особенно распространены в ACP, в то время как гены, связанные с клеточным циклом, преобладали в типе PCP.
Кроме того, исследовательская группа наблюдала заметное разнообразие типов макрофагов между двумя типами опухолей. Было обнаружено, что провоспалительные макрофаги M1 и маркеры, связанные с воспалением, были выше в ACP, в то время как противовоспалительные макрофаги M2 были выше в PCP. Соответственно, более высокое соотношение макрофагов M1 и M2 коррелировало с возникновением диабета и недостаточности гипофиза.
Кроме того, исследование выявило заметное взаимодействие клеток между белками клеточной поверхности CD44-секретируемым фосфопротеином 1 (SPP1). Этот сигнал SPP1-CD44 от классического M2 подавлял устойчивую пролиферацию Т-клеток.
Это исследование представляет собой комплексную карту типов клеток в опухолях CP и сообщает о значительной связи между иммунными клетками и клиническими симптомами.
Профессор Танака подчеркнул клиническое значение своих результатов, заявив: «Эти результаты открывают возможность персонализированных подходов к лечению пациентов с ХП на основе их конкретного подтипа опухоли и состава иммунных клеток. Понимание этих различий также поможет врачам предсказать, какие пациенты подвержены более высокому риску осложнений, таких как несахарный диабет».
В дальнейшем эти результаты могут позволить создать новые таргетные методы лечения, которые будут точно влиять на микросреду опухоли и взаимодействие иммунных клеток, что в конечном итоге приведет к более эффективному лечению с меньшими побочными эффектами.
