鉴定后,9 个细胞系中有 1 个被排除

恶性周围神经鞘瘤(malignant peripheral nerve sheath tumor,MPNST)的实验模型较少,药物研究常反复使用同一组细胞系。西班牙 Germans Trias i Pujol Research Institute 等国际团队在 iScience 重新检查这些模型,结合身份鉴定、基因组、DNA 甲基化和药物测试,发现部分模型可能代表其他肿瘤。

研究从 9 个细胞系开始,包括 6 个神经纤维瘤病 1 型(neurofibromatosis type 1,NF1)相关病例来源模型,以及 3 个散发病例来源模型。短串联重复序列鉴定发现 T265 与 ST88-14 的图谱相同。团队进一步检查原实验室较早保存的样本和 ST88-14 对应的患者原肿瘤,确认 ST88-14 的身份,随后排除 T265,保留 8 个模型作深入分析。

ST88-14 的确认依据还包括 NF1 胚系变异 c.1649dupT 和体细胞拷贝数变化。论文指出,部分资料库及既有报道对这一 NF1 变异的记录不准确。排除 T265 后,后续药物比较使用 5 个 NF1 相关模型和 3 个散发病例来源模型。

结构改变和倍性帮助描述模型差异

8 个模型的染色体倍性差异很大,多数高于 2n,部分接近 4n;NF90-8 和 NMS-2 各有两个不同倍性群体。拷贝数比较显示,NF1 相关模型总体较接近原发 MPNST 的常见模式,3 个散发来源模型则在多个区域偏离。

全基因组测序发现大量结构重排,其中一些导致 CDKN2A、TP53,以及多梳抑制复合物 2(polycomb repressive complex 2,PRC2)的组分基因 SUZ12 或 EED 失活。HS-PSS 还具有 EML4-ALK 融合。相较之下,单核苷酸变异和小片段插入、缺失对多数 NF1 相关模型的功能影响较有限;STS-26T 则有 BRAF V600E 和较明显的皮肤肿瘤相关突变特征。

研究使用全基因组和芯片两类资料相互核对拷贝数,原因是高度重排和多倍体会增加分析难度。同名细胞在不同实验室中的基因组也存在部分区域差异,说明身份鉴定与培养后的分子状态需要分别记录。

3 个散发来源模型的肿瘤分类受到质疑

DNA 甲基化分类将 5 个 NF1 相关模型归入 MPNST 群体。STS-26T 和 HS-Sch-2 归入黑色素瘤群体,HS-PSS 归入尚未充分界定的 MPNST 样肉瘤群体。所有模型都表达 SOX9;5 个 NF1 相关模型均不表达 SOX10 和 S100B。3 个散发来源模型中,HS-Sch-2 同时表达 SOX10 和 S100B,HS-PSS 只表达 SOX10,而 STS-26T 两者都不表达。

团队综合 BRAF、PRC2、甲基化和标志物资料,提出 STS-26T 可能属于黑色素瘤,HS-Sch-2 可能属于促结缔组织增生性黑色素瘤,HS-PSS 可能属于上皮样炎性肌纤维母细胞肉瘤。这些是针对本组具体模型的重新解释,原供者肿瘤不全可得,分类仍有资料范围限制。

分子分类与两种药物的反应差异对应

团队根据两类模型的 NF1 与 PRC2 失活差异,选择丝裂原活化蛋白激酶激酶(mitogen-activated protein kinase kinase,MEK)抑制剂司美替尼和 BET(bromodomain and extra-terminal)蛋白家族抑制剂 JQ1,比较细胞活力。

药物浓度为 0.064–40 µM,以 5 倍梯度稀释。接种 24 小时后加药,持续 48 小时,用噻唑蓝四唑溴盐(thiazolyl blue tetrazolium bromide,MTT)比色法测量活力,并以溶剂对照归一化。两种药物对 NF1 相关模型的活力抑制总体较强,对 3 个散发来源模型较弱。

药敏曲线的各浓度点为 3 次独立实验的均值,误差线表示标准差。作者将这一药物反应差异与模型的分子特征和肿瘤分类联系起来,强调模型身份对药物研究的影响。

作者提出扩大原发肿瘤和细胞集合,联合病理、结构变异、甲基化和标志物进行检查。本组药敏比较涵盖 8 个模型,3 个散发病例来源模型的身份仍有疑问;各模型的药物反应应与其具体分子分类配对分析。

8 个细胞系的甲基化分类、分子标志及司美替尼、JQ1 药物反应。

窄屏可横向滑动查看完整图表。

8 个细胞系的甲基化分类、分子标志及司美替尼、JQ1 药物反应。(Magallón-Lorenz et al. / iScience, 2023, Figure 5;CC BY 4.0;PMC)

来源与延伸阅读

  1. Deep genomic analysis of malignant peripheral nerve sheath tumor cell lines challenges current malignant peripheral nerve sheath tumor diagnosis. iScience (2023). ↗