Nya rön om sambandet mellan cellidentitet och barncancerformen neuroblastom
Neuroblastom är en typ av barncancer som utvecklas hos spädbarn och små barn. Även om det är en relativt sällsynt form av cancer, är den fortfarande ansvarig för cirka 15 procent av dödsfallen i barncancer. I en ny studie som publicerats i Nature Communications, har forskare vid Karolinska Institutet upptäckt att neuroblastom med låg risk samt hög risk har olika cellidentiteter, vilket kan påverka överlevnaden hos de som drabbas.
Neuroblastom startar oftast i det sympatiska nervsystemet eller binjurarna. Hur denna typ av cancer utvecklas varierar stort – allt från spontan regression och fullständigt försvinnande till obeveklig sjukdomsprogression med få behandlingsalternativ. Barnets ålder vid diagnos är en av de viktigaste prognostiska faktorerna för en gynnsam utgång. Varför åldern är viktig är dock en fråga som tidigare har lämnats obesvarad.
– I vår forskning har vi studerat encellssekvensering i friska binjurar hos foster, spädbarn
och äldre barn, och jämfört detta med neuroblastomvävnad från olika riskgrupper, säger Susanne Schlisio, docent vid institutionen för mikrobiologi, tumör- och cellbiologi, Karolinska Institutet, och medförfattare till studien.
Olika celltyper med olika sjukdomspotential
Tumörvävnadsproverna har samlats in från barn där diagnosåldern varierar från mindre en månad gammal till 6,5 år. Cirka 50 procent klassificerades som högrisktumörer och 50 procent som lågrisktumörer.
– Vi upptäckte att tumörer med låg risk respektive hög risk består av olika celltyper. De olika celltyperna visade sig också ha olika sjukdomspotential, förklarar Susanne Schlisio.
Forskargruppen kunde matcha lågriskneuroblastom med en celltyp som växer under utvecklingen av fostrets binjurar, medan aggressivt högriskneuroblastom matchades med en celltyp som bara finns i barns binjurevävnad efter födseln.
Analyser av båda celltyper visade också på olika genuttrycksprogram som styr förutsättningarna för överlevnad vilket korrelerar med ålder vid diagnos. Dessutom tyder studien på att den celltyp som finns i den friska vävnaden hos barn efter födseln har egenskaper liknande en föregångscell, en typ av stamcell, som kan utvecklas till specialiserade celltyper.
– Dessa specialiserade celler kan hjälpa till att regenerera den friska vävnaden efter födseln, men när de blir onormala och aggressiva kan de också vara ansvariga för det elakartade neuroblastomet. Detta kan förklara varför högriskneuroblastom uppstår hos äldre barn, men inte hos foster eller mycket små barn, säger Oscar Bedoya Reina, studiens försteförfattare och biträdande lektor vid institutionen för mikrobiologi, tumör- och cellbiologi, Karolinska Institutet i Solna.
Ökad förståelse kan bidra till mindre elakartade tumörer
Forskarna ska nu utöka sin studie för att skapa förståelse för hur den identifierade stamcellstypen ytterligare förändras efter födseln för att skapa specialiserade celltyper.
– Om vi kan förstå denna typ av föregångscell i detalj kan vi kanske förutse och göra preliminära valideringar av framtida behandlingsstrategier baserat på tumördifferentiering. Att upptäcka vägar som kan leda till att barntumörer blir mindre elakartade kommer att vara viktigt för utvecklingen av nya behandlingar som för närvarande saknas för högriskneuroblastom, avslutar Susanne Schlisio.
I slutet på 2020 publicerade Schlisios forskargrupp en annan studie inom samma område i publikationen Cancer Cell.
Den aktuella studien är resultatet av ett nära samarbete med docent Christofer Juhlin, professor Catharina Larsson och professor Per Kogner vid Karolinska universitetssjukhuset. Studien har finansierats med anslag från bland annat Vetenskapsrådet, Barncancerfonden, Cancerfonden, Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Paradifference Foundation och ERC Synergy grant (projekt “Döda eller differentiera”).
Publikation
”Single-nuclei transcriptomes from human adrenal gland reveal distinct cellular identities of low and high-risk neuroblastoma tumors", Bedoya Reina O.C., Li W., Arceo M., Plescher M., Bullova P., Pui H., Kaucka M., Kharchenko P., Martinsson T., Holmberg J., Adameyko I., Deng Q., Larsson C., Juhlin C.C., Kogner P., Schlisio S.” Nature Communications, online Sept. 7, 2021, doi: 10.1038/s41467-021-24870-7