本文系生物谷原创编译，欢迎共享，转载须授权！
在一项新的研讨中，来自美国斯坦福大学的研讨人员初次证明严峻的脑癌可整合到大脑的神经衔接中。他们发现称为高分级神经胶质瘤的脑瘤会与健康的神经元构成突触，绑架来自健康神经元的电信号，然后促进它们本身的成长。试验标明运用现有的抗癫痫药损坏这些电信号可极大地下降人类肿瘤在小鼠体内的成长，这就为一种潜在地医治神经胶质瘤的新办法供给了首个依据。相关研讨成果于2019年9月18日在线宣布在Nature期刊上，论文标题为“Electrical and synaptic integration of glioma into neural circuits”。论文通讯作者为斯坦福大学医学院神经病学与神经科学副教授Michelle Monje博士。论文榜首作者为斯坦福大学博士后研讨员Humsa Venkatesh博士。
论文通讯作者、斯坦福大学神经病学与神经科学副教授Michelle Monje说，“高分级神经胶质瘤最丧命的方面之一是癌细胞分散性地侵入正常的脑安排，然后让肿瘤和健康的脑安排整合在一起。”她弥补说，这一发现有助于解说为什么神经胶质瘤如此难治。“这是一种十分荫蔽的肿瘤类型。它们实际上整合到大脑中。”
Monje说，发现肿瘤将本身衔接到大脑中是“令人不安的”。不过，她依然标明，她对这些常识对神经胶质瘤患者意味着什么持乐观态度。她说，已有几种药物能够医治癫痫等电信号妨碍，这些药物或许对神经胶质瘤有用。她说，“这一发现的确充满期望。咱们之前疏忽了这种疾病的整个方面。现在，咱们有了一条全新的探究途径，能够弥补现有的医治办法。”
脑瘤怎么成长
这项新的研讨发现高分级神经胶质瘤与健康神经元构成突触，然后将电信号传输到癌变安排。这些肿瘤还包含称为间隙衔接（gap junction）的细胞间电衔接。这两种类型的衔接在一起能够使来自健康神经元的电信号传导到肿瘤中并在肿瘤中扩大。
高分级神经胶质瘤包含：胶质母细胞瘤，它是一种成年人中可见的脑瘤，五年生存率为5％；分散型内因性脑桥神经胶质瘤，它是一种小儿脑肿瘤，五年生存率低于1％；以及其他确诊的高分级神经胶质瘤，比方小儿胶质母细胞瘤和在脊髓和丘脑中发作的弥散性中线神经胶质瘤。Monje及其团队在2015年和2017年宣布的研讨已标明高分级神经胶质瘤运用正常的大脑活动来驱动它们的成长。
为了了解其间的作业机制，这些研讨人员首要剖析了重新确诊的神经胶质瘤患者中获取的数千个癌细胞的基因表达。这些癌细胞极大地添加了参加构成突触的基因的表达。
这些研讨人员随后运用电子显微镜办法（一种能够提醒细胞解剖结构的细小细节的技能），成果发现神经元和神经胶质瘤细胞之间存在着相似突触的结构。为了证明这些突触的确将健康的神经元和恶性神经胶质瘤细胞衔接在一起，他们研讨了移植到小鼠大脑中的人神经胶质瘤细胞。在神经胶质瘤肿瘤构成后，他们运用了与这些癌细胞表达的荧光符号结合的抗体，然后承认这些突触进入了这些恶性肿瘤细胞。Monje说，“咱们十分明晰地调查到神经元与神经胶质瘤之间构成的突触结构。”
这些研讨人员经过运用来自携带人胶质瘤的小鼠的脑安排，丈量了电信号进入和经过这种肿瘤的传输状况。他们记录了两种类型的电信号：持续4到5毫秒的时间短信号，这些信号以神经递质分子的方法经过突触衔接从健康的神经元传递到癌细胞中；持续一到两秒钟的接连电信号，这些信号反响了钾离子穿过肿瘤细胞的细胞膜时传达的电流。钾离子电流由来自神经元的信号引起，并经过将癌细胞衔接到电耦合网络中的间隙衔接加以扩大。
这些研讨人员还运用染料展开试验以可视化调查经过间隙衔接衔接在一起的细胞， 并运用能够阻断间隙衔接的药物来证明这种相似的衔接存在于肿瘤细胞之间，而且它们的电耦合。丈量钙离子水平改变的进一步试验证明这些肿瘤细胞经过间隙衔接电耦合在一起。
Venkatesh说，“实时钙成像清楚地标明晰这种癌症是一种电活性安排。在癌症安排中看到这种现象令人吃惊。”
这些研讨人员发现大约5～10％的神经胶质瘤细胞会接纳突触信号，大约40％的神经胶质瘤细胞表现出长期的经过间隙衔接加以扩大的钾离子电流，然后使得一半的神经胶质瘤细胞对来自健康神经元的信号作出某种类型的电反响。
潜在的药物疗法
在经过外科手术移除胶质母细胞瘤之前经丈量大脑中具有电活动的人类患者和携带人神经胶质瘤的小鼠中，这些研讨人员调查到高度放电性的健康神经元坐落肿瘤邻近，这一发现或许有助于解说为何神经胶质瘤患者简单呈现癫痫发作。
经过运用光遗传学技能，即依靠激光激活对移植人神经胶质瘤的小鼠体内的癌细胞，这些研讨人员证明添加进入肿瘤的电信号可导致更多的肿瘤成长。当神经胶质瘤细胞表达一种阻挠这些电信号传递的基因时，这能够很大程度上阻挠这些肿瘤的增殖。
这项新的研讨发现现有的阻断电流的药物也下降了高分级神经胶质瘤的成长。一种称为吡仑帕奈（perampanel）的癫痫药物可阻挠突触接纳端上的神经递质受体的活性，然后使得移植到小鼠体内的小儿神经胶质瘤的增殖削减50％。甲氯芬那酸（meclofenamate），即一种阻断间隙衔接效果的药物，可导致肿瘤增殖发作相似的下降。
Monje团队方案持续研讨阻断肿瘤内的电信号是否能够协助患有高分等级神经胶质瘤的人。她说：“这是一个十分有期望的新方向。作为一名临床医师，我对此感到十分振奋。”
原始出处：
