在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自德國(guó)海德堡大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)的研究人員描述了大腦中的神經(jīng)元如何與侵襲性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤建立連接從而觸發(fā)腫瘤生長(zhǎng)。這種新的腫瘤激活機(jī)制為臨床試驗(yàn)提供了起點(diǎn)。相關(guān)研究結(jié)果于2019年9月18日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Glutamatergic synaptic input to glioma cells drives brain tumour progression”。神經(jīng)元通過(guò)突觸---將一個(gè)神經(jīng)元的沖動(dòng)傳遞到另一個(gè)神經(jīng)元的細(xì)胞間相互接觸的結(jié)構(gòu)---將它們的信號(hào)傳遞給彼此。

  如今，這些研究人員發(fā)現(xiàn)大腦中的神經(jīng)元也與侵襲性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中的腫瘤細(xì)胞之間形成這類直接的細(xì)胞間接觸，從而將神經(jīng)沖動(dòng)傳遞給癌細(xì)胞。正如Frank Winkler、Thomas Kuner及其團(tuán)隊(duì)利用特殊的成像方法發(fā)現(xiàn)的那樣，腫瘤得益于這種“輸入”：這些激活信號(hào)可能是腫瘤生長(zhǎng)和腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)健康大腦組織的驅(qū)動(dòng)力。但是，還有一個(gè)好消息：在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，某些物質(zhì)可以阻斷這種信號(hào)傳輸。

  神經(jīng)元和腫瘤細(xì)胞的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

  膠質(zhì)母細(xì)胞瘤以像真菌網(wǎng)絡(luò)一樣的擴(kuò)散方式侵入健康的大腦。結(jié)果就是它們不能通過(guò)外科手術(shù)完全移除，并且它們還可以在強(qiáng)化的化療和放療中存活下來(lái)。因此，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤是人類中最危險(xiǎn)的腫瘤之一；在初步診斷后的平均生存時(shí)間為15個(gè)月。

  2015年，F(xiàn)rank Winkler領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)已發(fā)現(xiàn)這種腫瘤抵抗治療的原因：膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞通過(guò)較長(zhǎng)的細(xì)胞突起彼此連接在一起。它們通過(guò)這些連接進(jìn)行溝通，交換與它們的存活有關(guān)的物質(zhì)，從而保護(hù)自己免受治療相關(guān)的損傷。Winkler解釋道，當(dāng)前的這項(xiàng)新研究取得的發(fā)現(xiàn)有助于我們進(jìn)一步理解這種類型的癌癥：“這些腫瘤細(xì)胞不僅像神經(jīng)元一樣在大腦中相互連接在一起；它們還直接從中接收信號(hào)。”

  這些研究人員觀察到已移植到小鼠體內(nèi)的人膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的生長(zhǎng)，并研究了人神經(jīng)元和腫瘤細(xì)胞的體外培養(yǎng)物以及來(lái)自患者的組織樣本。為此，他們使用了一系列現(xiàn)代顯微鏡方法，從而提供神經(jīng)元與腫瘤細(xì)胞之間形成的突觸連接（僅有微米大小）的詳細(xì)三維圖像，并顯示了它們的分子結(jié)構(gòu)和細(xì)胞內(nèi)信號(hào)。來(lái)自腫瘤細(xì)胞的電記錄揭示了由突觸連接產(chǎn)生的電流，這形成了對(duì)腫瘤細(xì)胞中這些信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步處理的起點(diǎn)。Thomas Kuner補(bǔ)充道，“我們能夠證實(shí)從神經(jīng)元到腫瘤細(xì)胞的信號(hào)傳遞確實(shí)像刺激神經(jīng)元之間的突觸一樣起作用。這個(gè)研究項(xiàng)目始于基礎(chǔ)研究中的觀察。通過(guò)與我們的臨床合作伙伴密切合作，這在概念上產(chǎn)生了新見解，從而將允許通過(guò)使用針對(duì)性的轉(zhuǎn)化研究開發(fā)出新的治療方法。”

  一種致命的機(jī)制，但為開發(fā)新療法開辟了新途徑

  膠質(zhì)瘤細(xì)激活到底如何精確地導(dǎo)致增加的腫瘤生長(zhǎng)和它們到大腦健康區(qū)域的浸潤(rùn)尚有待闡明。然而，很明顯的是，這種機(jī)制可以在動(dòng)物體內(nèi)加以阻斷?？赡艿闹委煼椒ò@著降低大腦活性（比如在全身麻醉下），中斷神經(jīng)遞質(zhì)與AMPA受體結(jié)合的藥物干預(yù)，或者通過(guò)基因工程阻斷AMPA受體。在所有這些情形下，腫瘤在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中的擴(kuò)散都變慢了。Winkler強(qiáng)調(diào)道，“因此，這種機(jī)制對(duì)于藥物開發(fā)和未來(lái)藥物治療而言是非常重要的。事實(shí)上，已有合適的阻斷AMPA受體的藥物被批準(zhǔn)用于治療其他的神經(jīng)系統(tǒng)疾病。這些物質(zhì)有望用于臨床試驗(yàn)之中。”

  論文共同作者、海德堡大學(xué)醫(yī)院神經(jīng)病學(xué)系醫(yī)學(xué)主任Wolfgang Wick評(píng)論道，“這些新的結(jié)果不僅表明是什么讓膠質(zhì)母細(xì)胞瘤如此具有侵略性，而且還顯示出它們可能如何被阻止。從轉(zhuǎn)化角度而言，這是高度有意義的，并且為臨床研究鋪平了道路。”（文章來(lái)源：生物谷 Bioon.com）

  參考資料：

1.Varun Venkataramani et al, Glutamatergic synaptic input to glioma cells drives brain tumour progression. Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1564-x.

2.Heidi Ledford. Cancer cells have 'unsettling' ability to hijack the brain's nerves. Nature, 2019, doi:10.1038/d41586-019-02792-1.

3.Andres Barria. Dangerous liaisons as tumour cells form synapses with neurons. Nature, 2019, doi:10.1038/d41586-019-02746-7.

4.Neurons promote growth of brain tumor cells
https://medicalxpress.com/news/2019-09-neurons-growth-brain-tumor-cells.html