GNAQ在斑马鱼葡萄膜黑色素瘤模型中诱导Mitfa非依赖性黑色素细胞祖细胞的黑色素瘤发生

黑色素细胞存在于多样的微环境中，这些微环境影响它们对致癌性转化的易感性；然而，由于缺乏合适的临床前动物模型，对罕见黑色素瘤亚型的研究受到限制。在本研究中，我们开发了一种原发性、免疫能力强的斑马鱼模型来研究葡萄膜黑色素瘤，通过脉络膜黑色素细胞靶向注射和电穿孔编码人GNAQQ209L的质粒以及用于体细胞肿瘤抑制基因删除的CRISPR/Cas9组件。对来自眼睛和皮肤的原发性黑色素细胞和黑色素瘤进行单细胞转录组分析揭示了不同的转录程序，其中上皮-间质转化通路在眼部肿瘤中富集。此外，来自荷瘤眼睛的脉络膜成纤维细胞表现出显著的转录变化，包括纤连蛋白和胶原蛋白表达增加，这与基质重塑一致。鉴于先前关于mitfa缺失与GNAQQ209L肿瘤加速发生之间的关联，该模型被用于确定黑色素细胞分化状态是否有助于GNAQ驱动的肿瘤出现。增加易感性源于种系mitfa突变斑马鱼中Mitfa非依赖性黑色素细胞祖细胞群的扩增，而非分化黑色素细胞中的体细胞mitfa丢失，因为在成年斑马鱼中条件性、黑色素细胞特异性mitfa缺失并未加速肿瘤生长。此外，在mitfa缺陷斑马鱼胚胎和成体眼睛和皮肤中，pax3a阳性的黑色素细胞祖细胞对GNAQQ209L诱导的转化高度敏感，但对BRAFV600E不敏感。在小鼠和人类单细胞转录组数据集中也鉴定了类似的PAX3阳性群体。总的来说，这些发现确立了Mitfa非依赖性黑色素细胞祖细胞在葡萄膜黑色素瘤发病机制中的关键作用。