颅咽管瘤是一种影响相邻垂体腺激素功能的脑肿瘤。其位置通常使外科切除具有挑战性。有效的药物治疗需要全面了解肿瘤的分子特征。为了填补这一知识空白，日本的一组研究人员在这些肿瘤中对单细胞水平的基因表达进行了研究。他们的发现概述了与两种特定亚型的颅咽管瘤相关的肿瘤和免疫细胞的分子特征和相互作用，为未来的靶向治疗发现铺平了道路。
颅咽管瘤（CP）是一种罕见的脑肿瘤，位于下丘脑和垂体腺附近。这些肿瘤可能导致视力问题、神经系统问题、糖尿病和发育挑战等并发症。CP主要有两种亚型：钙化型颅咽管瘤（ACP）和乳头型颅咽管瘤（PCP），根据其独特的遗传特征进行区分。ACP通常表现为CTNNB1基因的突变，而PCP主要与BRAF基因的突变相关。
通常，手术是CP的首选治疗方法。然而，肿瘤的侵袭性特征及其靠近重要结构使手术操作面临重大困难。随着肿瘤的生长，它会扩散到周围组织，导致严重的神经功能缺失。因此，仅靠手术往往不足以应对CP所带来的复杂问题。全面了解肿瘤的生物特征和分子演变对于确保有效去除肿瘤而不损伤周围健康组织至关重要。
为应对这一挑战，田中智明教授与千叶大学医学研究生院的樋口芳典教授和河野孝志博士合作，开展对这些肿瘤生物机制的研究。他们的研究于2024年9月30日在线公开，随后于2024年11月15日的《科学杂志》（iScience）第27卷第11期上发表。他们采用单细胞RNA测序这一方法对10例CP病例进行了分析，突出了单个细胞之间基因表达的差异。
在一次采访中，首席作者田中教授分享了研究的目的，表示：“尽管这些肿瘤在组织学上是良性的，但它们对关键脑结构构成了重大威胁。”他补充道：“我们旨在开发更有针对性、创伤性更小的治疗选项，这将极大提升患者的预后和生活质量。”
单细胞分析揭示了肿瘤微环境（TME）中各种细胞类型，包括肿瘤细胞、免疫细胞和成纤维细胞，其在不同病例中的分布各不相同。肿瘤细胞分为两种主要类型：类型1在ACP中普遍存在，类型2在PCP中占主导地位。通过对单细胞基因表达数据进行聚类，研究人员确定了与上皮细胞发展和免疫反应相对应的肿瘤内不同细胞类型，ACP中与肿瘤钙化相关的细胞类型显著存在，而PCP中与细胞周期相关的基因则更为明显。
此外，研究小组发现两种亚型之间的巨噬细胞类型存在显著差异。炎症性M1巨噬细胞及相关炎症标记物在ACP中含量更高，而抗炎性M2巨噬细胞在PCP中更为显著。这表明M1和M2巨噬细胞的平衡与糖尿病和垂体功能障碍等病症的发展密切相关。
该研究还识别出细胞表面蛋白CD44与分泌磷蛋白1（SPP1）之间的重要相互作用。这种源自经典M2巨噬细胞的SPP1-CD44信号通路抑制了T细胞的持续生长。
总体而言，这项研究提供了CP肿瘤中不同细胞类型的详细谱系，并强调了免疫细胞与临床症状之间的重要联系。
田中教授指出他们发现的临床相关性，表示：“我们的研究为根据特定肿瘤亚型和免疫细胞成分量身定制的个性化治疗方案打开了大门。认识到这些差异还将帮助临床医生预测哪些患者可能面临更高的糖尿病无尿等并发症风险。”
展望未来，这些发现可能促进新靶向疗法的发展，旨在特别调节肿瘤微环境及与免疫细胞的相互作用，最终实现更有效的治疗，副作用更少。
