新的研究重新思考了血液肿瘤屏障,并确定了脑癌治疗的新途径
在一项新的研究中,科学家们发现了血肿瘤屏障的机制,这是提高治疗效果和防止癌细胞复发的最重要障碍之一。该研究团队由生病儿童医院(SickKids)发育与干细胞生物学项目的高级科学家黄曦博士领导,为更有效地治疗成神经管细胞瘤奠定了基础,成神经管细胞瘤是最常见的儿童恶性脑瘤。
“尽管对脑癌进行了几十年的研究,但对血肿瘤屏障形成和功能的控制机制仍然知之甚少,”黄说,他也是Arthur和Sonia Labatt脑瘤研究中心的首席研究员和加拿大癌症生物物理学研究主席。“我们的发现代表了对血肿瘤屏障如何形成和工作的理解的突破。”
在今天发表的一篇论文中神经元,研究团队确定了一种减少血肿瘤屏障对成神经管细胞瘤治疗影响的方法。
“我们的研究为克服血肿瘤障碍,更有效地治疗儿童破坏性脑瘤指明了道路。”
重新想象血肿瘤屏障
血脑屏障控制着血液中的分子进入大脑组织的程度,其生物学目的是防止有害物质扩散到大脑。然而,这一过程也阻止了95%以上的小分子药物进入大脑,使大脑的状况非常难以治疗。
障碍部分是由专业化形成的细胞它会使中枢神经系统的血管,称为星形胶质细胞。
研究人员一直认为,这些星形胶质细胞也构成了血肿瘤屏障,在脑肿瘤细胞周围形成了类似的屏障,以阻止化疗的有效传递。黄和他的团队现在已经确定成神经管母细胞瘤中的血肿瘤屏障是一种由肿瘤细胞自身构建的全新结构。
打破治疗障碍
黄的团队由SickKids的Chen Xin、Ali Momin和Siyi Wanggou共同领导,他们发现成神经管细胞瘤肿瘤细胞依赖于离子通道“压电”,这是一种在细胞信号传导中发挥重要作用的蛋白质,有助于形成血肿瘤屏障。通过基因沉默小鼠的压电蛋白2,成神经管细胞瘤肿瘤细胞无法形成血肿瘤屏障。在没有这种屏障的情况下,依托泊苷(一种常见的化疗药物)能够更好地穿过血肿瘤屏障,治疗成神经管细胞瘤肿瘤细胞。
除了改善化疗的输送,研究人员还发现压制压电后,成神经管细胞瘤肿瘤细胞对依托泊苷明显更敏感。
“脑癌治疗的两个主要障碍是血肿瘤屏障和一种对化疗本质上不敏感的独特肿瘤细胞群。我们发现去除压电性解决了可能导致患者治疗失败的两个障碍,”黄说。
“这项研究可能不仅为儿童提供有效治疗的潜在新方法提供信息脑癌,也激发了对血肿瘤的新研究障碍在其他原发性和转移性脑瘤中。”
黄七年前在他在SickKids的实验室发起了这个项目,还有其他值得注意的发现,包括如何大脑肿瘤细胞劫持强制激活的离子通道来促进肿瘤硬化和生长。