Identificação de células de alta plasticidade em meduloblastoma e sua associação com instabilidade cromossômica
meduloblastoma, sequenciamento de RNA de célula única, instabilidade cromossômica, estados celulares
A instabilidade cromossômica (CIN) é uma característica marcante de cânceres agressivos como o meduloblastoma (MB) e está correlacionada com mau prognóstico, metástase e recidiva. No entanto, os estados celulares que impulsionam esses resultados adversos não são necessariamente aqueles com a CIN global mais alta, mas sim aqueles com a combinação correta de variações no número de cópias (CNVs) que conferem uma vantagem seletiva para as etapas da metástase, ao mesmo tempo em que gerenciam os custos associados. Neste estudo, investigamos a relação entre a CIN e o estado de células de alta plasticidade (HPC) recentemente identificado, uma subpopulação proliferativa e semelhante a células tronco, enriquecida em MB recorrente. Utilizando dados de sequenciamento de RNA de células únicas de amostras primárias de MB, aplicamos a fatoração de matriz não negativa consenso (cNMF) para deconvolução do transcriptoma do tumor, identificando dez metaprogramas principais. Um metaprograma (estado oito) recapitulou robustamente a assinatura gênica HPC e foi enriquecido para processos biológicos proliferativos. Em seguida, quantificamos a CIN em resolução de célula única usando inferCNV, calculando a proporção média do genoma alterado por CNVs balanceadas. Nossa análise revelou que a CIN variou de 17% no estado sete a 38% no estado cinco, altamente instável e definido per desenvolvimento, semelhante a células tronco, enquanto as HPCs possuem uma carga intermediária de CIN de 28%. Crucialmente, embora as HPCs não abrigassem CNVs estritamente exclusivas, elas estavam significativamente associadas a alterações cromossômicas específicas, incluindo ganhos dos cromossomos 4 e 12 e perda do cromossomo 10 no subgrupo SHH, e ganhos do cromossomo 4 no Grupo 4 de MB. Finalmente, a análise da rede regulatória gênica usando a ferramenta SCENIC revelou 17 regulons ativados especificamente em HPCs, principalmente os regulons pertencentes aos fatores de transcrição MYBL1, REST e MYBL2. Os genes regulados por MYBL1 e MYBL2 estavam relacionados a processos biológicos proliferativos, enquanto os genes regulados por REST estavam ligados a processos de diferenciação e desenvolvimento. No geral, essas descobertas demonstram que o estado agressivo do HPC não é definido pelo caos genômico máximo, mas por um nível intermediário distinto de CIN, juntamente com mecanismos regulatórios específicos e ganhos e perdas cromossômicas que podem conferir coletivamente uma vantagem seletiva para a plasticidade e progressão do tumor.