胶质母细胞瘤皮质类器官模型:破解胶质母细胞瘤异质性与细胞间转移之谜
发布时间:2026-04-28   |   来源:中国微侵袭神经外科杂志
关键词: 胶质母细胞瘤 细胞间转移 神经外科

作者:李秋玲,游赣,首都医科大学附属北京天坛医院神经外科


胶质母细胞瘤(glioblastoma,GBM)是一种具有高度侵袭性和不可治愈性的中枢神经系统恶性肿瘤,临床上表现出极高复发率与致残率。其治疗难点不仅在于肿瘤细胞本身的异质性,更在于其与周围肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)间复杂的相互作用。近年来,单细胞和空间转录组技术揭示GBM内部的广泛细胞状态异质性,恶性细胞主要包括4 种状态:神经祖细胞样(neural progenitor cell-like,NPC-like)、少突胶质祖细胞样(oligodendrocyte progenitor cell-like,OPC-like)、星形胶质细胞样(astrocyte-like,AC-like)以及间充质样(mesenchymal-like,MES-like)。


理解这些状态如何在TME中整合与协同,对揭示GBM进展机制至关重要。然而,现有GBM体外模型大多仅关注恶性细胞本身,较少系统性重构肿瘤与TME 的动态互动。传统肿瘤类器官尽管在保留患者原始组织特征方面具有一定保真度,但其细胞组成有限,且在长期传代过程中TME易发生漂移。而将GBM细胞植入神经类器官虽为一项技术进步,却鲜有研究深入探讨其中功能性整合与物质交换机制。


MANGENA等在近期研究中建立一个创新性的GBM皮质类器官(GBM cortical organoid,GCO)模型,将标记有绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)或td 番茄荧光蛋白(tdTomato)的患者来源神经胶质瘤球成功植入长期培养的人类脑皮质类器官中,从而构建出一种兼具肿瘤异质性与皮质细胞多样性的三维共培养系统。该模型中不仅保留多种GBM细胞状态,且其单细胞RNA测序结果与患者原始肿瘤高度吻合。


此外,该研究首次系统揭示GBM细胞可通过细胞外囊泡(extracellular vesicles,EV)将恶性mRNA 广泛转移至非恶性细胞,且主要发生在AC-like 和MESlike细胞向星形胶质细胞类群的转移过程。更令人关注的是,该研究观察到物质转移不仅限于蛋白质标签(如GFP)传播,还包括大量内源性转录物,提示肿瘤细胞可能通过EV 介导的机制对周围非恶性细胞进行功能性“重编程”,潜在增强TME对肿瘤侵袭和复发的支持作用。


此外,作者通过建立乳腺癌细胞(MDA-MB-231)与人皮质类器官共培养模型,也观察到类似GFP 和转录本转移现象,暗示此种细胞间转录物转移可能是一种普遍存在于多种肿瘤中的跨细胞通讯机制,而非GBM特有。GCO 模型在多个层面上推动GBM研究进展。


首先,其在结构和功能上更接近真实患者TME,为分析肿瘤异质性提供可靠平台;其次,其揭示肿瘤-非肿瘤细胞间的物质转移机制,为探索肿瘤细胞如何操纵微环境提供新线索;再次,该模型具备良好的重复性与可扩展性,适用于新型治疗策略的药效验证与机制研究。


综上所述:该研究为构建功能整合型、动态可控的GBM类器官模型提供重要范式,也为深入理解肿瘤-微环境间机制开辟新路径。在未来研究中,如何结合体内验证、时间动态分析与功能干预实验,将成为评估转录本转移生物学意义的关键方向。


来源:李秋玲,游赣.胶质母细胞瘤皮质类器官模型:破解胶质母细胞瘤异质性与细胞间转移之谜[J].中国微侵袭神经外科杂志,2025,29(08):504.


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