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Cell:光遗传学揭示脑瘤的惊人秘密

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2020-04-06浏览次数:912

高级别胶质瘤是一种相当致命的脑肿瘤,其存活率在过去三十年中几乎没有改善。斯坦福大学医学院最近的一项研究表明,大脑皮质的神经活动有助于高级别胶质瘤的生长。

研究人员将侵入性人脑肿瘤移植到小鼠大脑中,构建高级别胶质瘤模型。这项研究首次表明大脑活动可以刺激肿瘤生长,相关论文发表于4月23日出版的Cell。

该文章的高级作者Michelle Monje博士说,器官的基本功能实际上推动了肿瘤的生长,这种情况极为罕见。 “我们认为呼吸不会促进肺癌的生长,胆汁的产生会促进肝癌的生长。但研究表明,脑功能确实可以促进脑癌。”

关键蛋白

高级别胶质瘤分为几种类型,起源于大脑的不同区域,但影响大脑皮层。大脑皮层是我们感知世界,形成思维和使用语言的地方。

研究人员发现,蛋白质neuroligin-3在大脑皮层的神经元活动和肿瘤生长之间起着关键作用。虽然不同的高级别胶质瘤具有不同的分子和遗传特征,但neuroligin-3对它们具有相似的作用。 (扩展阅读:PNAS:中国科学家揭开脑肿瘤细胞永生的秘密)

“我们非常惊讶地看到微环境因素会影响不同的高级别胶质瘤,”Monje说。在健康组织中,neuroligin-3负责指导突触的形成和活动,并且对于大脑可塑性很重要。

光遗传学刺激

将光敏蛋白质插入特定神经元然后用光激活它是一种光遗传学技术。研究人员将光敏蛋白引入小鼠大脑皮层并植入人体高级别胶质瘤细胞。他们将小鼠分成两组。实验组使用光来激活肿瘤附近的神经元,对照组没有激活神经活动。研究表明,神经活动促进肿瘤增殖和生长。这也是人们第一次发现脑肿瘤可以以神经活动为食。

研究人员发现了一种分泌因子,即neuroligin-3,可促进小鼠脑切片中的肿瘤细胞增殖。研究表明,这种蛋白质确实在体外刺激肿瘤生长。此外,研究人员在癌症基因组图谱数据库中搜索了neuroligin-3。结果表明,高级别胶质瘤中neuroligin-3活性较高,且存活率较低。

这项研究揭示了治疗高级别胶质瘤的新方法。理论上,减少神经活动可以延缓脑肿瘤的生长,但这显然是不切实际的。更好的方法是通过neuroligin-3特异性阻断脑肿瘤的刺激,例如通过阻断蛋白质分泌到癌细胞附近区域的药物。