马萨诸塞州总医院和哈佛医学院的Venteicher等人利用单细胞RNA测序技术，发现两种脑肿瘤亚型可能起源于同一种神经细胞前体，并可通过基因突变模式和肿瘤微环境组成来将两者区分。
单细胞RNA测序技术（single-cell RNA sequencing，scRNA-seq）可一个细胞一个细胞地检测RNA转录，可提供肿瘤生物学方面的更为详细的见解。由于经济和后勤方面的限制（包括获取新鲜肿瘤标本的大型队列所需的时间），该技术仅可能用于有限数量的肿瘤。大块肿瘤组织分析（bulk tumor analysis）的表达谱对肿瘤中多样化的细胞取了一个平均水平，因此掩盖了一些关键信息，在肿瘤生物学方面提供了有限的见解。研究人员将有限数量肿瘤的scRNA-seq数据与已有的大型队列的大块肿瘤组织表达数据结合起来，揭示了脑肿瘤生物学的关键信息。
首先，大块肿瘤组织样本被用于明确癌细胞基因型、表型及肿瘤微环境的差异的组合效应。然后，具有代表性的肿瘤的单细胞分析被用于区分效应。研究人员将该方法用于理解两种异柠檬酸脱氢酶（isocitrate dehydrogenase）突变型神经胶质瘤——星形细胞瘤（astrocytoma，IDH-A）与少突神经胶质瘤（oligodendroglioma，IDH-O）之间的差异。IDH-A和IDH-O可被同时发生的特征（signature）遗传事件和组织病理学区分。研究人员将10个IDH-A肿瘤的9879个scRNA-seq谱、6个IDH-O肿瘤的4347个scRNA-seq谱以及165个大块肿瘤组织的RNA谱结合起来，在单细胞水平上解释了上述两种肿瘤的差异。
研究人员发现了IDH-A和IDH-O之间大块组织表达谱的差异，可主要被特征遗传事件和微环境组分的效应（而非神经胶质系的独特表达程序）所解释。研究人员推断，IDH-A和IDH-O（三种恶性细胞——沿星形细胞系分化的非增殖细胞、沿少突细胞系分化的非增殖细胞以及类似神经干细胞或前体细胞的未分化的增殖细胞）共享了类似的干细胞程序和神经胶质分化系。通过分析不同临床分期的肿瘤，研究人员观察到高级别肿瘤表现出更强的增殖能力、更多的未分化胶质细胞以及肿瘤微环境中巨噬细胞增加超过小神经胶质细胞。（作者：黄希瑶)
参考文献：Science 2017;355:eaai8478