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研究人员已经确定了七种肾癌的起源，包括几种罕见的亚型。研究结果证实，这些癌症起源于成熟胎儿体内特定形式的发育细胞。
6月23日发表在《自然通讯》杂志上的这项研究，使用计算方法分析现有的数据集，并在不同癌症出现时精确定位其发出的“细胞信号”。这种方法有望成为诊断罕见癌症患者的工具——在这项研究中，一名患者的隐性肾癌通过观察其细胞信号被确定为类似wilms的肿瘤。
所有的癌症都来源于正常细胞，这些细胞开始不受控制地繁殖。通过比较癌症细胞和正常细胞的基因表达模式，就有可能了解每种肿瘤的起源和行为。单细胞mRNA测序技术的出现使这种分析成为可能。单细胞mRNA测序是一种高分辨率技术，可以根据单个细胞表达的基因识别组织中存在的不同细胞类型。
以前的研究使用这些技术来比较一些最常见的肾癌的正常和病变组织，但对数百个肿瘤进行单细胞测序是不可能实现的。
在这项研究中，维康桑格研究所的研究人员和他们的合作者利用计算技术挖掘人类细胞图谱(HCA)参考数据*和肿瘤基因表达的数据库。他们评估了1300个儿童和成人肾肿瘤的mRNA信号，跨越7种不同的肿瘤类型，以调查这些癌症的起源**。
研究结果证实，这些儿童期癌症的起源是发育性的，发生在特定发育细胞类型走向成熟过程中的错误之后。相比之下，成年肾癌来自成熟细胞类型，并且在绝大多数病例中不会恢复到基因表达的发育模式。
研究还发现，每种癌症类型都表现出独特的“细胞信号”，即基因表达模式，这可以用于未来对它们进行分类。
该研究的第一作者、来自韦尔科姆桑格研究所的马修·杨博士说:“长期以来，人们一直认为儿童时期的肿瘤是由‘胎儿’起源的。现在，我们可以用精确的、定量的测量不同类型肿瘤表现出的细胞信号来取代这种松散的定义。我们的分析也驳斥了成人肿瘤会恢复到发育状态的理论，除非它们是成人肾癌的一种高度致命的亚型。”
这项研究揭示了一些肾脏肿瘤亚型的行为和起源，这些亚型非常罕见，否则很难进行检查。分别是先天性中胚层肾瘤、肾脏透明细胞肉瘤、肾脏恶性横纹肌样肿瘤和肾细胞憎色细胞癌。
这项研究中首创的方法还有助于对一位临床医生一直无法完全诊断的病人的肿瘤进行分类。
来自大奥蒙德街医院的Karin Straathof博士是这项研究的资深作者，他说:“有时通过常规方法无法完全诊断儿童肾癌，这会影响我们采取最佳治疗方案的能力。”这项研究中使用的样本之一来自一个患有这种未确诊肿瘤的儿童。但是通过分析肿瘤细胞表达的基因，我们能够识别出它是威尔姆斯肿瘤。我希望这种方法将来能用于此类案件中。”
在最近的研究中，研究人员通过对少量肿瘤进行信使rna单细胞测序，确定了单个儿童癌症的起源，如神经母细胞瘤。在这里，对现有数据的计算分析被用来确定一个更大的儿童期癌症的起源。
山姆Behjati博士威康基金会桑格研究所的这项研究的资深作者,说:“这不仅计算方法使用现有的数据集验证之前的结果童年肾癌的起源,它提供了一种新的方式来扩大这项研究更大数量的肿瘤和罕见的癌症类型。我相信，这种方法的成功可以作为研究整个人类癌症行为和起源的蓝图。”
注:
*单细胞RNA测序(scRNAseq)用于评估单个细胞中哪些基因是活跃的，可以一次性用于数百万个细胞，并产生大量数据。人类细胞图谱项目使用这种技术来发现和描述一个有机体或群体中存在的所有细胞类型。
**转录组是肿瘤细胞和正常细胞基因表达的集合。该研究分析的癌症类型有:
•先天性中胚层肾瘤(CMN)
•肾母细胞瘤(又称肾母细胞瘤)
•肾脏透明细胞肉瘤(CCSK)
•肾恶性横纹肌样肿瘤(MRTK)
•透明细胞肾细胞癌
•乳头状肾细胞癌(pRCC)亚型1和2
•嫌色性肾细胞癌(ChRCC)，“代谢分化型ChRCC”亚型
Journal Reference:
1.Matthew D. Young, Thomas J. Mitchell, Lars Custers, Thanasis Margaritis, Francisco Morales-Rodriguez, Kwasi Kwakwa, Eleonora Khabirova, Gerda Kildisiute, Thomas R. W. Oliver, Ronald R. de Krijger, Marry M. van den Heuvel-Eibrink, Federico Comitani, Alice Piapi, Eva Bugallo-Blanco, Christine Thevanesan, Christina Burke, Elena Prigmore, Kirsty Ambridge, Kenny Roberts, Felipe A. Vieira Braga, Tim H. H. Coorens, Ignacio Del Valle, Anna Wilbrey-Clark, Lira Mamanova, Grant D. Stewart, Vincent J. Gnanapragasam, Dyanne Rampling, Neil Sebire, Nicholas Coleman, Liz Hook, Anne Warren, Muzlifah Haniffa, Marcel Kool, Stefan M. Pfister, John C. Achermann, Xiaoling He, Roger A. Barker, Adam Shlien, Omer A. Bayraktar, Sarah A. Teichmann, Frank C. Holstege, Kerstin B. Meyer, Jarno Drost, Karin Straathof, Sam Behjati. Single cell derived mRNA signals across human kidney tumors. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-23949-5
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