弥漫性桥脑内胶质瘤(DIPGs)起源于桥脑腹侧,在儿童一定时间段内发病,提示该疾病可能与能分化为神经细胞或胶质细胞的神经干细胞有关。侧脑室室管膜下存在神经干细胞,神经干细胞也是“肿瘤干细胞”。三、四脑室周围可能也存在类似神经干细胞,参与DIPGs生成。本研究利用尸体解剖得到的桥脑胶质瘤标本,建立细胞株,发现桥脑腹侧神经干细胞可能是该肿瘤的来源,Hedgehog信号通路参与DIPGs的发生、发展。
结果
1、神经干细胞在脑干的分布
研究发现,出生后人类脑干存在两种不同的巢蛋白(Nestin)阳性细胞:位于四脑室室。
管膜下和桥脑的腹侧。位于桥脑复测的神经干细胞有细长的突起,呈双极分布,同时神经干细胞标记蛋白波形丝蛋白(Vimentin)阳性,但神经胶质酸性蛋白(GFAP)不表达。近一半的细胞Olig2阳性。在婴儿期,这些细胞主要分布在脑干腹侧,2岁时明显减弱,在5~7岁时该细胞在桥脑腹侧的分布明显增多,6岁时达到高峰。桥脑腹侧巢蛋白阳性细胞的第二个高峰期与DPIGs的好发年龄一致。
2、Hh通路激活和神经干细胞分化相关
小鼠的四脑室室管膜下神经干细胞与人类相似,但桥脑腹侧巢蛋白和波形丝蛋白阳性细胞很少见,但Olig2阳性细胞分布较多,这些细胞显示原始细胞的其他特征。通过激活Hh通路,可促进这些干细胞的分化。动物出生后14天脑干腹侧这些干细胞开始出现,并逐渐增多,到21天时相当于14天时的3倍,该时间段按发育阶段与儿童5~7岁相一致。观察Hh通路激活的髓母细胞瘤动物,发现其脑干腹侧神经干细胞增加的时间明显提前。出生后21天,脑干腹侧神经干细胞数量明显减少。显示Hh通路可促进神经干细胞的发育。
3、桥脑腹侧弥漫性胶质瘤细胞与神经干细胞的相关性
用5岁患者DIPGs肿瘤(WHOⅢ,间变星形胶质细胞瘤),巢蛋白和GFAP高表达。通过对这些肿瘤细胞进行培养,可形成肿瘤神经球(neurospheres),和神经干细胞形成神经球相似。脱落下来的肿瘤细胞可再次形成神经球(二次神经球)。将这些肿瘤细胞注入裸鼠的侧脑室和四脑室,肿瘤呈侵润生长。侧脑室注射的动物,脑室周围、大脑甚至小脑均有肿瘤生长;四脑室注射的动物肿瘤侵犯小脑和脑干,类似侵润性脑干肿瘤的表现。
4、Hh通路在DIPGs中的作用
在研究中发现脑干肿瘤Hh通路受体系统表达。Hh通路拮抗剂可明显降低肿瘤细胞二次神经球的形成(降低67%,p<0.001);提高Hh通路的活性,二次神经球形成明显增加(200%,p<0.05)。
本研究显示DIPGs可能来源于脑干腹侧的神经干细胞,促进干细胞发育的Hh通路系统可能参与DIPGs的发生、发展。
相关文章