膠質母細胞瘤是星形細胞腫瘤中惡性程度最高的膠質瘤，生長速度極快，70%～80%患者病程在3～6個月，病程超過1年者僅10%，在積極治療後，也極可能在半年到一年之間馬上覆發並快速進展。因此，遏制膠質母細胞瘤的復發是降低其死亡率的重要難題。

要想更深入地瞭解癌症是如何開始、發展和獲得對治療的抵抗力的，部分取決於對癌症幹細胞生物學的更深入探索。膠質母細胞瘤是最常見的成人原發性腦癌，對膠質母細胞瘤的幹細胞生物學的研究是有限的。最近，一項研究發現了一種源自單一癌細胞型別的癌細胞結構，這種結構可以用來減緩癌細胞的生長。

這項研究是迄今為止最大的單個癌細胞RNA測序專案，包括55000個膠質母細胞瘤細胞和20000個正常腦細胞。研究人員將發育中的人類大腦的譜系等級與癌細胞的轉錄組進行了比較。結果發現，在每個腫瘤中有五種主要的癌細胞型別，這些癌細胞型別與正常人大腦中的細胞型別相似。

單細胞RNA測序突出了膠質母細胞瘤和膠質母細胞瘤幹細胞的轉錄組異質性

研究人員第一次檢測到他們所描述的膠質母細胞瘤幹細胞（GSC），這是一種所有其他癌細胞都從中發育而來的細胞型別。他們顯示出腫瘤的細胞分級組織起源於膠質瘤幹祖細胞。

這項研究結果發表在《自然通訊》上，題為“單細胞RNA-seq揭示了膠質母細胞瘤重現正常的神經發育層次”（Single -cell RNA-seq reveals that glioblastoma recapitulates a normal neurodevelopmental hierarchy）。

研究人員在文中寫道，他們發現了“一種以膠質祖細胞樣細胞為中心的保守神經三系癌症體系。這種祖細胞群包含了大多數癌細胞的迴圈細胞，並且，利用RNA速度，通常是其他細胞型別的始發者。”

發育中的大腦單細胞RNA測序及膠質祖細胞的鑑定

研究小組發現，祖細胞GSCs比成熟癌細胞分裂得更多，儘管其在整個腫瘤中所佔的比例相對較小，但卻構成了腫瘤中絕大多數分裂細胞。這些快速分裂的細胞是層次結構中最早可檢測到的癌細胞，因此成為了有希望的治療靶點。在識別出祖細胞GSCs的分子脆弱性後，研究人員針對這些脆弱性發現祖細胞GSC的存活和增殖下降。在臨床前疾病模型中，這降低了腫瘤的生長並提高了生存率。

麥吉爾大學（Mcgill University）蒙特利爾神經學研究所和醫院的神經外科醫生、腦癌研究員凱文·彼得雷卡（Kevin Petrecca）博士說:“我們的工作在解決膠質母細胞瘤異質性的複雜性方面取得了很大進展，並且提供了一個新的框架來重新考慮膠質母細胞瘤的性質。作為這項工作的一部分，我們的研究還表明，與數十年的教條不同，膠質母細胞瘤幹細胞是腫瘤中分裂最迅速的癌細胞，我們確定了針對這些細胞的新方法。在這種疾病中，對這些癌細胞如何與癌症微環境相互作用的瞭解還不是很清楚，但這項研究可以作為一個很好的起點，在治療之前瞭解膠質母細胞瘤是如何發生和發展的。”

胎腦路線圖顯示膠質母細胞瘤以祖細胞癌細胞為中心的三繫結構

參考：

【1】https://www.genengnews.com/news/single-cell-rna-seq-reveals-progenitor-glioblastoma-stem-cell/

【2】https://www.nature.com/articles/s41467-020-17186-5