脑瘤可能起源于与致命疾病不同的大脑区域
胶质母细胞瘤(一种可能发生在大脑中的侵袭性癌症)的小鼠模型表明,这种顽固性癌症起源于一群干细胞,这些干细胞可能与最终产生的肿瘤有很大的距离。由国立儿童医院的研究人员领导的一项新研究的发现发表在7月22日的杂志上自然通讯,提出了对抗这种致命疾病的新方法。
尽管经过了几十年的研究,胶质母细胞瘤仍然是最常见和最致命的原发疾病大脑肿瘤在成人中,诊断后的中位生存期仅为15个月,研究负责人、国家儿童医院吉尔伯特家族神经纤维瘤研究所的科学主任和捐赠教授Yuan Zhu博士说。与许多癌症不同的是,大多数恶性胶质瘤在早期被发现时是较容易治疗的低级别肿瘤,而大多数恶性胶质瘤几乎普遍被发现为高级别和侵袭性病变,难以用目前可用的方法治疗,包括手术、放疗和化疗。
“一旦患者出现头痛、恶心和呕吐等神经系统症状,肿瘤就已经处于晚期状态,疾病进展非常迅速,”朱医生说。“我们知道,越早发现和治疗癌症,预后就越好。但在这里,没有办法及早发现这种疾病。”
然而,最近对胶质母细胞瘤患者的一些研究表明,脑室下区(SVZ)是最大的干细胞来源细胞在成人大脑中,含有致癌突变的细胞,这些细胞与在其他遥远的大脑区域发现的肿瘤相同。
为了研究SVZ是否可能是恶性胶质瘤肿瘤的来源,朱博士和他的同事研究了携带单一遗传故障的小鼠模型:一种通常抑制肿瘤的p53基因突变。已知p53突变与胶质母细胞瘤和许多其他形式的癌症有关。
从大约5.5个月大开始,这些动物每周接受脑部扫描,以寻找当干细胞随后获得更多突变时产生的肿瘤。患脑瘤的老鼠分为两类。虽然约30%的动物出现了一个高级别的单一肿块,但这些动物中的大多数在多个空间隔离区域出现了高级别肿瘤。
通过基因测试和类似于研究进化的方法,研究人员将刺激这两种肿瘤的细胞追溯到SVZ。尽管单发和多发肿瘤都是自发获得的突变在另一种类型的肿瘤抑制因子Pten基因中,单个肿瘤的前体细胞似乎在离开SVZ之前获得了这种突变,而多个肿瘤的前体细胞在离开干细胞生态位后出现了这种突变。当研究人员对动物进行基因改造,关闭Pten缺失激活的分子通路时,并没有阻止癌细胞的形成。然而,这些恶性细胞并没有迁移到大脑的远端区域,而是留在了SVZ中。
朱博士指出,这些发现可以帮助解释为什么胶质母细胞瘤如此难以识别早期前驱病变和治疗。这项工作可能为治疗这种癌症提供潜在的新选择。他解释说,如果用SVZ储存库中的细胞来播种新的胶质母细胞瘤,攻击这些肿瘤还不足以根除癌症。相反,新的治疗方法可能专注于这个干细胞生态位作为治疗目标,甚至是一个监测区域,以防止胶质母细胞瘤的发展。
另一种选择可能是通过药物使pten抑制通路沉默,这种策略目前正在各种临床试验中探索。尽管这些药物还没有显示出它们可以阻止或逆转胶质母细胞瘤,但它们可能被用于控制SVZ中的癌症,就像这种策略在小鼠模型中所做的那样——单个位置可能比多个位置的肿瘤更容易攻击。
“我们对胶质母细胞瘤了解得越多,”朱博士说,“我们就能给这些目前几乎没有有效选择的患者更多的希望。”
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