研究发现,脑瘤的生长受皮层神经活动的刺激

大脑皮层
大脑皮层管理注意力。各个区域由白质束连接。资料来源:威斯康星大学麦迪逊分校哺乳动物大脑收藏中心,由美国国家科学基金会/美国国立卫生研究院资助;通过brainmuseum.org。

根据斯坦福大学医学院研究人员的一项新研究,被称为高级胶质瘤的致命脑肿瘤在大脑皮层神经活动的帮助下生长。

这项研究是在老鼠和一个具有攻击性的人身上进行的植入他们的大脑,是首先演示刺激的靠大脑活动生长。研究结果将于4月23日在网上发表细胞

这项新研究的资深作者、医学院神经学助理教授、医学博士米歇尔·蒙杰(Michelle Monje)说,一个器官的主要功能很少能驱动其中肿瘤的生长。她说:“我们不认为胆汁分泌会促进肝癌的生长,也不认为呼吸会促进肺癌的生长。”“但我们已经证明,是大脑功能导致了这些脑癌。”

高级胶质瘤是儿童和成人脑瘤死亡的主要原因。在过去的30年里,生存率几乎没有提高。

Monje也是斯坦福大学露西尔·帕卡德儿童医院的儿科神经肿瘤学家,她在那里照顾患有这些肿瘤的患者,她说:“在临床上,与高级神经胶质瘤作斗争很像扑灭森林大火。”“我们的新发现表明,这场比喻性的森林大火很难扑灭,因为有类似汽油的东西从土壤中渗出。”

瞄准一种蛋白质

所研究的肿瘤属于高度胶质瘤的广泛类别:弥漫性内禀脑桥胶质瘤,多发于学龄儿童;儿童皮质胶质母细胞瘤,主要影响青少年和年轻人;影响年轻人的间变性少突胶质瘤;多形性胶质母细胞瘤,影响老年人。虽然这些肿瘤起源于大脑的不同区域,但它们都起源于邻近或可扩散到脑大脑皮层是大脑高度折叠的外层,帮助我们感知世界、形成有意识的思想和使用语言。

Monje的团队发现了一种特殊的蛋白质,叫做神经蛋白-3,它在很大程度上是与大脑皮层神经元活动相关的肿瘤生长增加的原因。神经素-3在不同类型的高级别胶质瘤中具有相似的作用,尽管这四种癌症具有不同的分子和遗传特征。

Monje说:“看到微环境因素影响所有这些非常不同的高级胶质瘤是一个很大的惊喜。”

因素的身份也是出乎意料的。在健康组织中,神经蛋白3有助于引导突触的形成和活动,在大脑自我改造能力中发挥着重要作用。新的研究表明,一种分泌形式的神经素-3促进肿瘤生长。

“这组肿瘤劫持了神经可塑性的基本机制,”Monje说。

使用光刺激

为了进行这项研究,Monje的团队采用了斯坦福大学开发的光遗传学技术,该技术通过基因操作将光敏蛋白插入特定的神经元中,使神经元在轻按灯光开关时被激活。在带有这些光敏蛋白的小鼠大脑皮层中,研究小组将来自人类儿童皮层胶质母细胞瘤的癌细胞植入。肿瘤形成后,肿瘤附近的神经元被光激活。然后,研究小组比较了这些小鼠与植入肿瘤但没有神经激活的对照组小鼠之间的肿瘤生长情况。在接受光遗传学神经刺激的小鼠中,肿瘤的增殖和生长的增加是神经元活动喂养了小鼠的第一个迹象

研究小组对小鼠大脑切片进行了后续实验,以确定使肿瘤细胞增殖的分泌因子。然后,他们进行了生化分析,以鉴定神经蛋白-3,确认该蛋白可以刺激几种人类高级别胶质瘤培养样本中的肿瘤生长,并研究该蛋白在胶质瘤细胞内使用哪些信号来促进其生长。

此外,研究人员还检查了来自癌症基因组图谱的神经蛋白-3数据,这是一个大型的人类癌症遗传学公共数据库。高级别胶质瘤中神经凝集素-3基因的活性越高,这些肿瘤患者的生存期越短。

这项研究的发现可能为新的高级胶质瘤治疗打开大门。尽管从理论上讲,研究结果表明,给患者服用镇静剂以减少神经活动可能会减少大脑在美国,这种疗法不太可能被接受为一种合乎道德或实用的癌症疗法。Monje说,更好的方法是开发专门阻断神经蛋白-3刺激肿瘤活动的药物,比如一种阻止这种蛋白质分泌到癌细胞周围区域的药物。


进一步探索

潜伏在肿瘤中的干细胞可以抵抗治疗

期刊信息: 细胞

引用:大脑皮层神经活动刺激脑肿瘤生长,研究发现(2015年4月23日)2021年6月19日从//www.pyrotek-europe.com/news/2015-04-brain-tumor-growth-nerve-cortex.html检索
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