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找到了
癌症
控制大脑的惯用伎俩
2024-03-22
·
奇点网
细胞疗法
*仅供医学专业人士阅读参考近年来越来越多的证据表明,神经系统不仅在人体发育、维持生理平衡及再生中发挥重要作用,同样在
癌症
发病机制中发挥着核心作用,对
癌症
发生、生长、传播和治疗耐药性造成直接和间接影响。 反过来,
癌症
也会重塑和劫持神经系统的结构和功能。 这些发现开辟了一个全新的医学研究领域,即
癌症
神经科学。去年,
斯坦福大学
著名神经肿瘤学家Michelle Monje领衔的研究团队发表重要研究成果[1],表明
胶质瘤
细胞能够加强自身与神经突触的连接,利用神经可塑性过程来促进自身的分裂增殖,让我们对
癌症
神经科学有了更深刻的理解。 近日,北京大学生命科学学院杨竞团队的最新研究成果发表在《细胞研究》期刊上[2],表明多种
癌症
类型以共有的机制劫持大脑,为
癌症
神经科学提供了新颖的见解。 他们发现,多种
癌症
类型的细胞都能够释放
白细胞介素抑制因子(LIF)
和半乳糖结合
凝集素-3(Gal3)
,通过激活特定的大脑区域来促进
肿瘤
生长。阻断这些信号能够抑制
肿瘤
进展,并通过减少髓源性抑制细胞(MDSCs)的生成和增加
CD8
阳性T细胞的招募、活性来增强抗
肿瘤
免疫反应。 论文截图 尽管
癌症
神经科学的研究领域取得了众多进展,但
肿瘤
与神经系统之间串扰的病理机制仍未完全阐明,比如
肿瘤
细胞如何释放特定的信号分子来诱导大脑反应。在这项研究中,杨竞团队使用了
肺腺癌
小鼠模型、
前列腺癌
小鼠模型、
结直肠癌
小鼠模型、
乳腺癌
小鼠模型进行探索。 他们对小鼠脑部进行了全面评估,从脑最前端的嗅球一直延伸到最后端的脑干。结果发现,虽然
荷瘤
小鼠的
癌症
类型不同,但都共享一种大脑反应模式:下丘脑室旁核(PVN)、视交叉上核(SCN)等脑区激活,孤束核(NTS)、弓状核(ARC)等与内脏或代谢信号相关的脑区未被激活。 不同
癌症
类型的小鼠具有相同的大脑反应 研究团队还给野生型小鼠植入了由医用级硅制成的假
肿瘤
。尽管这些假
肿瘤
与真实
肿瘤
的体积和重量相似,但未能激活大脑关键区域的神经活动,意味着
肿瘤
的物理存在并不是触发大脑特殊反应的主要因素。 RNA-seq和蛋白质组学分析结果显示,不同
癌症
类型的
肿瘤
细胞都会释放
白血病抑制因子(LIF)
和
半乳糖凝集素3(Gal3)
来与大脑交流,LIF和
Gal3
以协同方式上述触发大脑反应。给野生型小鼠同时注射
LIF
和Gal3后,小鼠的大脑反应模式与
荷瘤
小鼠相同。 此外,
前列腺癌
、
膀胱癌
、
输尿管癌
、
非小细胞肺癌
、
结直肠癌
、
肾癌
等
癌症
患者的LIF和Gal3血浆水平显著提升,支持其在
肿瘤
激活大脑特定区域中的关键作用。 多种
癌症
类型患者的LIF、Gal3血浆水平提高基因敲除的结果证明,
肿瘤
细胞正是利用LIF和Gal3来劫持大脑为自己的发展铺路。 下丘脑室旁核是负责启动传出交感神经信号的关键中枢大脑区域。
肿瘤
细胞释放的LIF和
Gal3
激活下丘脑室旁核后,通过交感神经信号促进髓源性抑制细胞(MDSCs)的生成,从而减少
CD8
阳性T细胞的活性。 机制 通过基因敲除,或者使用
LIF
小分子抑制剂(EC330)或
Gal3
小分子抑制剂(GB1107)来阻断
LIF
、
Gal3
介导的信号通路,可以减少
癌症
诱导的特定大脑区域活动;另一方面,能够延缓荷瘤小鼠的
肿瘤
生长,并增强抗
肿瘤
免疫,增加
CD8
阳性T细胞在
肿瘤
中的招募,降低MDSCs的数量。 敲除后
肿瘤
生长被抑制不仅如此,使用交感神经切除术移除荷瘤小鼠脾脏的交感神经输入,也可以减少MDSCs的数量。相反,体外实验结果表明,交感神经递质去甲肾上腺素(NE)能够增强MDSCs的免疫抑制基因表达,β-肾上腺素受体拮抗药(
普萘洛尔
)处理可以完全逆转这种效果。 MDSCs血浆水平下降总之,杨竞团队找到了不同类型
肿瘤
细胞劫持神经信号的惯用伎俩,表明多种
癌症
类型可以共享特定的信号通路来与神经系统进行通信。LIF和Gal3诱导大脑反应的具体机制,有待更加深入的探索。 参考文献:[1]Taylor KR, Barron T, Hui A, et al. Glioma synapses recruit mechanisms of adaptive plasticity. Nature. 2023;10.1038/s41586-023-06678-1. doi:10.1038/s41586-023-06678-1[2]https://www.nature.com/articles/s41422-024-00946-z本文作者丨张艾迪
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机构
Stanford University
适应症
肿瘤
胶质瘤
肺腺癌
[+7]
靶点
LIF
GAL3
CD8
[+1]
药物
Emfilermin
盐酸普萘洛尔
标准版
¥
16800
元/账号/年
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