《Cell Death & Disease》：Longitudinal analysis of retinal cell state transitions in RB1-deficient retinal organoids reveals the nascent cone precursors are the earliest cell-origin of human retinoblastoma
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本研究通過RB1缺失人iPSC來源視網膜類器官模型，首次揭示ATOH7+/RXRγ+未成熟視錐前體細胞是視網膜母細胞瘤（Rb）的最早細胞起源，并發現單等位基因RB1失活可誘導視網膜細胞瘤樣病變。多組學分析篩選出關鍵靶點NEK2，小分子抑制劑TAI-1可有效抑制腫瘤增殖，為Rb靶向治療提供新策略。
視網膜母細胞瘤細胞起源與發病機制研究
視網膜母細胞瘤（Retinoblastoma, Rb）是兒童最常見的眼內惡性腫瘤，其發生與RB1基因雙等位失活密切相關。然而，由于難以直接觀察人類腫瘤的動態演變過程，Rb的細胞起源至今仍未完全闡明。雖然成熟視錐前體細胞（Cone Precursors, CPs）曾被提出可能是Rb的細胞起源，但其他視網膜細胞類型是否對RB1失活同樣敏感尚不明確。
RB1缺失誘導視網膜類器官腫瘤生成
研究團隊利用CRISPR/Cas9技術構建了RB1?/?和RB1+/-人誘導多能干細胞（hiPSCs），并分化為視網膜類器官（Retinal Organoids, ROs）。研究發現，RB1?/?ROs在培養70天后體積顯著大于野生型，并表現出Ki67+和EdU+細胞增多等增殖特征。至培養90天時，RB1?/?ROs中可檢測到SYK和p16INK4a等Rb標志物表達，組織結構紊亂，出現均勻的腫瘤樣細胞，核增大并可見有絲分裂象，與人Rb臨床樣本特征相似。
單細胞RNA測序分析顯示，RB1缺失導致ATOH7+神經源性視網膜祖細胞（neurogenic Retinal Progenitor Cells, nRPCs）過度增殖，進而擾亂視網膜正常發育進程，產生異位分裂的早產視網膜細胞（視網膜神經節細胞和視錐前體細胞）。特別值得注意的是，ATOH7+/RXRγ+未成熟視錐前體細胞在RB1缺失環境下能夠存活并最終驅動Rb腫瘤發生。
單等位與雙等位RB1失活的差異效應
研究還發現，單等位RB1失活（導致pRB低表達）并不能誘導未成熟視錐前體細胞增殖，但會觸發nRPCs過度增殖，導致視網膜細胞瘤（retinocytoma）樣表型。這解釋了為何某些RB1突變攜帶者僅發展為良性視網膜病變而非惡性腫瘤。
多組學分析識別潛在治療靶點
通過整合轉錄組、染色質可及性（ATAC-seq）和單細胞測序數據，研究團隊發現198個在RB1?/?ROs中共同上調的基因，其中NEK2激酶被鑒定為關鍵樞紐基因。臨床Rb樣本和Rb細胞系中NEK2表達均顯著升高。功能實驗表明，NEK2 shRNA敲低或小分子抑制劑TAI-1處理均可有效抑制Rb細胞增殖和腫瘤生長。
動物模型驗證腫瘤惡性特征
將RB1?/?ROs來源的細胞移植至免疫缺陷小鼠眼內，成功構建了原位移植瘤模型。首次移植瘤（1st xenograft）形成典型的Flexner-Wintersteiner菊形團結構，類似高分化人Rb；而二次移植瘤（2nd xenograft）則失去菊形團結構，呈現壞死區域，與低分化Rb或Rb細胞系移植瘤特征一致。這兩種移植瘤均表達視錐細胞標志物和Rb相關標志物，證實了ROs模型能夠模擬Rb的不同分化狀態。
研究意義與展望
本研究首次利用RB1缺陷視網膜類器官模型，系統揭示了未成熟視錐前體細胞作為Rb最早細胞起源的關鍵證據，明確了RB1完全缺失與單等位失活在腫瘤發生中的不同作用機制。同時，通過多組學分析篩選出NEK2作為潛在治療靶點，為Rb的靶向治療提供了新的理論依據和實驗基礎。這些發現不僅深化了對Rb發病機制的理解，也為其他RB1相關腫瘤的研究提供了重要參考。
