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癌细胞能够“劫持”大脑神经
发布时间:2019-11-20 09:01:48文字选择:    

神经元在大脑中某些癌症的生根过程中发挥着惊人的作用。资料来源:daniel schroen

根据三项新的研究,肿瘤细胞可以被插入大脑复杂的神经网络并被替换。这种邪恶的能力可以解释某些肿瘤的神秘行为,并带来治疗癌症的新方法。

这些发现最近发表在《自然》杂志上,描述了在脑癌(称为神经胶质瘤)和一些扩散到大脑的乳腺癌中发现的惊人能力。其中一项研究的主要作者、美国加州斯坦福大学的儿科神经肿瘤学家米歇尔·门杰(Michelle monje)说,这些发现支持了医生和科学家之间日益增长的共识,即神经系统在癌症的发展中起着重要作用。

即便如此,发现行为像神经元的癌细胞还是令人惊讶的。“这令人不安。”蒙涅说,“我们认为癌症不会像大脑那样形成电活性组织。”

2014年,德国海德堡大学神经科学家、另一项《自然》研究的主要作者弗兰克·温克勒(frank winkler)在研究一些脑肿瘤细胞建立的通讯网络时意外发现了这一现象。他和他的团队在肿瘤中发现突触,这是神经元用来相互交流的结构。这是“疯狂的东西”。温克勒说,“我们的第一反应是难以置信。”

研究者假设肿瘤突触随机出现。然而,正如温克勒和他的同事在最新研究中报告的那样,他们在培养的神经胶质瘤癌细胞样本、移植到小鼠体内的人神经胶质瘤肿瘤以及取自10个人的神经胶质瘤样本中发现了突触。

winkler的团队研究成人胶质瘤中的突触,monje和她的同事独立发现了儿童胶质瘤中神经细胞和细胞之间的突触。monje和winkler团队独立但平行的研究表明,肿瘤突触有助于癌细胞的生长。研究小组在最近的两项研究中独立报告了这一发现。

蒙涅的发现解释了她在病人身上看到的神经胶质瘤的一些令人困惑的特征。众所周知,这种肿瘤很难治疗——它们不会形成坚硬、致密的肿块,但会在大脑中“编织一张网”,从而很难切除。蒙涅说,如果神经胶质瘤渗透到大脑的一部分,患者通常不会出现任何症状,因为肿瘤似乎不会破坏大脑的许多回路。"这是有道理的,因为肿瘤取决于它们的功能."

瑞士洛桑大学路德维希癌症研究所癌症生物学家约翰娜·乔伊斯(Johanna joyce)表示:“如果这个结论被广泛应用于更多癌症,那么治疗脑癌如此具有挑战性就不足为奇了。”她说肿瘤细胞基本上被整合到大脑的神经网络中。“这是发人深省的。”

这种现象不限于脑瘤。在9月18日发表的第三篇论文中,瑞士洛桑实验癌症研究所的癌症科学家道格拉斯·哈纳汉(douglas hanahan)和他的团队描述了作为大脑神经元的乳腺癌细胞。科学家在研究肿瘤基因表达数据时发现了这种能力。被称为三阴性肿瘤的致命乳腺癌激活与神经元间信号传递相关的基因。众所周知,这些乳腺癌细胞会扩散到大脑,一旦到达大脑,就很难治疗。

Hanahan和他的同事发现,当乳腺癌细胞侵入大脑时,它们形成一种特殊类型的突触,使它们能够吸收一种叫做谷氨酸盐的化学物质。后者是大脑中最丰富的神经递质,也能促进肿瘤生长。

在德国法兰克福大学研究脑癌的丽莎·塞文尼克说,这三项研究都强调癌细胞的韧性。她说大脑对癌细胞来说是一个极其恶劣的环境。"但不知何故,肿瘤细胞最终成功地采用并利用了这一机制."

研究人员希望这些发现将导致治疗癌症的新方法。在最近的两项研究中,winkler和monje团队描述的实验表明,癫痫药物可以减缓胶质瘤在小鼠体内的扩散。科学家们还没有确定这种疗法对人类是否有效,但是他们希望阻断肿瘤细胞和神经元之间的联系可以防止癌细胞生长。

Sevenich说,开发这种疗法的诀窍是瞄准任何神经元-癌细胞混合物,而不破坏脑细胞之间的正常联系。"老实说,我认为这将是非常困难的."她说,“如果这些细胞接管了大脑中已经存在的一些回路,就很难做出选择。但我祈祷好运。”(赵茜·Xi)

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