Многомерная характеристика гетерогенности супратенториальных эпендимом

Супратенториальные эпендимомы — агрессивные опухоли головного мозга детского возраста, сохраняющие признаки клеточных типов нейроразвития и распадающиеся на молекулярно и клинически различающиеся подгруппы, что указывает на разные варианты их развития. Однако остаются неясными как сигнатуры развития, так и факторы микроокружения, лежащие в основе аномальной клеточной трансформации и поведения в каждой подгруппе супратенториальных эпендимом. В настоящей работе для определения клеточных состояний, пространственной организации и динамического поведения опухолевых клеток в нервном микроокружении были объединены одно-клеточная и пространственная транскриптомика, а также in vitro- и in vivo-динамическая клеточная визуализация. Показано, что отдельные подгруппы опухолей содержат два различных состояния клеток, сходных с клетками-предшественниками: нейроэпителиоподобное и эмбрионоподобное, напоминающие раннее развитие человеческого мозга и различающиеся по выраженности нейрональной или эпендимной дифференцировки. Кроме того, выявлено несколько вариантов пространственной организации этих опухолей, включая высокоорганизованную архитектуру, на которую влияют мезенхимальные сигнатуры, сигнатуры гипоксии и локальные структуры клеточного соседства. Наконец, показано, что клетки, резидентные для мозга, сдвигают клеточную гетерогенность супратенториальных эпендимом в сторону нейроноподобных клеток, которые используют незрелую нейрональную морфологию и механизмы миграции, а также в сторону подмножества нейроэпителиоподобных клеток, одновременно пролиферативных и высокомиграционных. В совокупности эти данные формируют многомерную основу для интеграции транскриптомной и фенотипической характеристики гетерогенности опухоли при супратенториальной эпендимоме и ее возможных клинических последствий.12,3