DKTK是一个以海德堡德国癌症研究中心(DKFZ)为中心的联盟，该中心与德国各大学的专业肿瘤中心有着长期的合作伙伴关系。

胶质母细胞瘤是成人中最常见的危险脑肿瘤;它们会扩散到健康的脑组织中，因此几乎不可能通过手术完全切除。它们无视手术、放疗和化疗的组合，通常继续不受控制地生长。即使免疫疗法在某些其他类型的癌症中取得了良好的效果，但迄今为止对这些恶性脑瘤也没有效果。

“胶质母细胞瘤显然创造了一个积极抑制免疫反应的环境，”位于埃森的西德肿瘤中心的转化肿瘤学DKTK教授Björn Scheffler解释说。“它们产生免疫抑制信使，在肿瘤的直接环境中，我们发现某些类型的免疫细胞特异性地抑制免疫防御。”

研究人员此前并未详细了解胶质母细胞瘤微环境中免疫细胞的多样性。然而，舍弗勒和他的同事们意识到，为了能够使用适当的治疗方法克服肿瘤相关的免疫抑制，对胶质母细胞瘤细胞组成的精确了解是必要的。

在217个胶质母细胞瘤、86个WHO II级和III级星形细胞瘤和17个健康脑组织样本中，DKTK的研究人员使用计算机辅助转录分析来绘制细胞组成的图谱。组织样本直接取自切除边缘——剩余的肿瘤细胞和免疫细胞相遇的地方。

该团队能够区分43种细胞类型的信号，包括26种不同类型的免疫细胞。令他们惊讶的是，研究人员在所有恶性肿瘤样本中发现了造血干细胞和前体细胞，而在健康组织样本中没有发现这种细胞类型。“血液干细胞实际上存在于骨髓中，它们为人体提供各种成熟的血细胞——显然包括所有不同类型的免疫细胞。脑肿瘤本身的血液干细胞在此之前从未被描述过，”首席作者Celia Dobersalske说。

一个更令人惊讶的观察结果是，这些血液干细胞似乎具有致命的特征:它们抑制免疫系统，同时刺激肿瘤生长。当研究人员将肿瘤相关的血液干细胞与胶质母细胞瘤细胞放在同一个培养皿中培养时，癌细胞分裂增加了。与此同时，这些细胞在其表面产生了大量的PD-L1分子，被称为“免疫刹车”。

肿瘤类器官——由个体患者的脑肿瘤细胞在培养皿中生长的微小肿瘤——也会对血液干细胞产生反应。在这些细胞的存在下，癌细胞形成了一个连接它们的细胞过程网络。就在几年前，来自DKFZ和海德堡大学医院的科学家发现，胶质母细胞瘤细胞通过这些连接进行交流，从而保护自己免受治疗相关的损伤。

所有这些观察结果表明，在胶质母细胞瘤中发现的血液干细胞对疾病的进程有负面影响。这在一项对159名胶质母细胞瘤患者的研究中得到证实，这些患者的临床病程数据可用。在这组患者中，人们一致观察到，肿瘤中含有的血液干细胞越多，释放的免疫抑制信使就越多，癌细胞形成的免疫抑制标记就越多，患者的总体存活率就越低。

为了更详细地研究脑肿瘤血液干细胞，作者与埃森大学医院神经外科(主任:Ulrich Sure)合作，从新鲜患者组织中提取单个细胞。通过对660个细胞进行基因表达测序，研究人员创建了一个图谱，并将其与来自健康骨髓和血液的细胞进行了比较。对这些数据的分析导致了一些具体的新建议，即如何使这种促进肿瘤的细胞群无害。

从研究报告中已经知道，在癌症的分化过程中，骨髓中的造血干细胞倾向于成熟为免疫抑制细胞类型。看来它们是被肿瘤编程的。专家和最后一位作者Igor Cima怀疑，在胶质母细胞瘤相关血液干细胞中观察到的类似现象可能是负责的:“我们现在可以看到干预的机会，以修改胶质母细胞瘤相关血液干细胞的分化过程，例如通过特定的细胞信使，从而防止免疫系统因肿瘤而受阻。免疫疗法将有更好的机会对胶质母细胞瘤有效。”