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癌细胞可以"劫持"脑神经

2020-07-12 10:21:54 来源:网络

  根据三项新的研究,肿瘤细胞可以插入大脑复杂的神经网络并被它们所取代。这种邪恶的能力可以解释某些肿瘤的神秘行为,并导致治疗癌症的新方法。

  这些发现发表在几天前的"自然"(Nature)杂志上,描述了发现脑癌(被称为胶质瘤)和一些扩散到大脑的乳腺癌的惊人能力。加州斯坦福大学(Stanford University)儿科神经肿瘤学家、其中一项研究的主要作者米歇尔·蒙杰(MichelleMonje)说,这些发现支持了医生和科学家越来越多的共识,即神经系统在癌症的发展中起着重要作用。
  蒙杰说:"即便如此,发现癌细胞的行为像神经元一样令人惊讶。这很令人不安。我们不认为癌症会形成像大脑那样的电活性组织。
  2014年,德国海德堡大学(University Of Heidelberg)的神经学家弗兰克·温克勒(FrankWinkler)是"自然"(Nature)杂志另一项研究的主要作者。他在研究某些脑瘤细胞建立的通讯网络时偶然发现了这种现象。他和他的团队发现了肿瘤中的突触,一种神经元用来相互交流的结构。这是"疯狂的东西"。"我们的第一个反应是,它是不可思议的,"温克勒说。
  研究人员假设肿瘤突触的出现是随机的。但是,正如Winkler和他的同事在一项新的研究中所报告的那样,他们在培养的胶质瘤癌细胞、移植到小鼠体内的人脑胶质瘤和从10个人身上摘取的胶质瘤样本中发现了突触。
  虽然Winkler的研究小组研究了成人胶质瘤突触,Monje和她的同事独立地发现了儿童胶质瘤中神经细胞和细胞之间的突触。Monje和Winkler小组的独立但平行的研究表明,肿瘤突触有助于癌细胞的生长。该小组在最近的两项研究中独立地报告了这一发现。
  Monje的发现解释了她在病人身上看到的胶质瘤的一些令人费解的特征。众所周知,这类肿瘤很难治疗--它们不会形成一个坚硬、紧凑的肿块,而是倾向于在大脑中"编织一个网",这使得它很难移除。Monje说,如果胶质瘤渗入大脑的一部分,患者通常会表现出很少的症状,因为肿瘤似乎不会破坏大脑的许多回路。"这是合理的,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的癌症生物学家约翰·乔伊斯说:"如果这个结论被广泛应用于更多的癌症,那么为什么脑癌的治疗如此具有挑战性也就不足为奇了。"她说,肿瘤细胞基本上整合到大脑的神经网络中。"这是发人深省的。
  这种现象不仅局限于脑肿瘤。9月18日发表的第三篇论文中,瑞士洛桑实验癌症研究所(洛桑Institute for实验性癌症)的癌症科学家DouglasHanahan和他的团队描述了作为大脑神经元的乳腺癌细胞。科学家们在研究肿瘤基因表达数据时发现了这种能力。致命的乳腺癌(又称三阴肿瘤)激活了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,一旦它们到达大脑,就很难治疗。
  Hanahan和他的同事发现,当乳腺癌细胞侵入大脑时,它们形成一种特殊的突触,吸收一种叫做谷氨酸的化学物质。谷氨酸是大脑中最丰富的神经递质,也能促进肿瘤的生长。
  德国法兰克福大学研究脑癌的LisaSvenich说,这三项研究都强调癌细胞的抗御能力。她说,对于癌细胞来说,大脑是一个极其恶劣的环境。"但不知怎么的,肿瘤细胞最终成功地采用并利用了那里的机制。
  研究人员希望这些发现能带来治疗癌症的新方法。在最近的两项研究中,Winkler和Monje的团队描述了一些实验,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治疗对人类是否有效,但他们希望阻断肿瘤细胞和神经元之间的联系可以阻止癌细胞的生长。
  开发这种治疗方法的诀窍是,在不破坏脑细胞之间正常联系的情况下,针对任何神经元和癌细胞的混合物。老实说,我认为这会非常困难。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,"她说。"但我的手指在祈祷。