恶性胶质瘤，源自神经上皮的肿瘤统称为胶质瘤（胶质细胞瘤），占颅脑肿瘤的40-50%，是最常见的颅内恶性肿瘤。根据病理又可分为星形细胞瘤、髓母细胞瘤、多形胶母细胞瘤、室管膜瘤、少枝胶母细胞瘤等。恶性胶质瘤具有高度的侵袭性，是最常见的原发性脑肿瘤。整体的生存周期通常小于15个月。即使是常规治疗，包括手术切除和放化疗，肿瘤复发似乎是不可避免的。确诊一年后，大约70%的恶性胶质瘤患者将面临疾病的进展。因此，个性化药物的使用靶向分子受体和免疫疗法被认为是治疗胶质瘤的新选择。
最近，同济大学附属第十人民医院蔡春晖助理研究员等在Cell Regeneration上发表了题为“Interferon-beta inhibits human glioma stem cell growth by modulating immune response and cell cycle related signaling pathways”的研究论文。研究发现IFN-β通过调节免疫反应及细胞周期相关的信号通路抑制人脑胶质瘤干细胞的生长。
图片来源;Cell Regeneration
IFN-β抑制hGSCs的生长。胶质瘤的高度侵袭性及复发性主要源于活跃的胶质瘤干细胞 （GSCs）。为了检测IFN-β对hGSCs的作用，研究人员使用不同剂量的IFN-β分别处理人源胶质瘤干细胞（hGSCs）和人源神经干细胞 (hNSCs)，并观察分析其形态和基因的改变。实验结果发现IFN-β增加了hGSCs的细胞和细胞核的大小，减少Ki67/S100β/Sox2阳性细胞数量。然而，INF-β对hNSCs未产生相似的影响。
IFN-β处理后hGSCs和hNSCs的不同基因应答。为了更好地理解IFN-β在hGSCs中作用的分子机制。研究人员对IFN-β处理的hGSCs和hNSCs样本进行了RNA测序。hGSC+hNSCNA基因主要富集于细胞因子介导的信号转导、免疫应答、对外界的应答刺激和细胞粘附途径。KEGG分析显示hGSC−hNSCNA基因为在细胞周期和核糖体途径中富集。全转录组分析结果与已知的IFN-β下游通路一致，JAK2、STAT6和NFKB1/2在其中被发现免疫反应途径。研究人员探讨了细胞周期通路中22个基因的表达模式。典型的细胞周期相关基因，如CCNA2，IFN-β刺激hGSCs后，CCNB1、CCNB2和CCND1显著下调，但在hNSCs未观察到相似变化。
IFN-β抑制hGSCs细胞增殖。IFN-β在形态和遗传水平上抑制hGSCs细胞生长。细胞周期相关基因在IFN-β刺激后其表达显著下调。球状细胞数量也减少。IFN-β处理后，细胞体和核大小均显著增大。同时,基因 hGSCs中与细胞粘附相关的表达上调，这支持了观察到的球状减少，细胞和细胞核的增大。
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图示 IFN-β抑制hGSCs细胞增殖，造成hGSCs细胞形态及基因表达的改变
在本研究中，研究人员使用不同剂量的IFN-β分别处理hGSCs和 hNSCs，发现IFN-β增加了hGSCs的细胞大小和核大小，球形hGSC细胞数量在短期处理和持续刺激条件下减少。然而，INF-β没有对hNSCs产生相似的影响。IFN-β使免疫应答和细胞粘附基因表达上调，而细胞周期和核糖体基因表达水平明显降低。IFN-β优先抑制hGSCs而不是hNSCs。一些细胞周期蛋白基因在hGSCs中表达下调。这些研究结果有助于设计新的、更有效的药理学策略以治疗胶质细胞瘤。
Cite this article：
Han, XX., Jin, S., Yu, LM. et al. Interferon-beta inhibits human glioma stem cell growth by modulating immune response and cell cycle related signaling pathways. Cell Regen 11, 23 (2022). https://doi.org/10.1186/s13619-022-00123-w
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