今天,頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志發(fā)表了三篇關(guān)于癌癥的研究,并揭露了一個(gè)令人驚訝的事實(shí):很多癌細胞竟然會(huì )偽裝成神經(jīng)細胞,并與真正的神經(jīng)細胞形成一種特殊的突觸結構。在偽裝之下,癌細胞可以偷取許多信號分子,反過(guò)來(lái)促進(jìn)自己的生長(cháng)!
這個(gè)驚人的發(fā)現是怎么做出來(lái)的呢?最初,科學(xué)家們只是想對大腦腫瘤進(jìn)行研究——這些腫瘤輕則引起頭疼,重則影響認知功能,而且極大威脅到了患者們的生命。然而,我們對大腦腫瘤的生長(cháng)過(guò)程所了解得還不多,更別提如何有效讓腦腫瘤停止生長(cháng)了。
在過(guò)去,科學(xué)家們發(fā)現,許多大腦腫瘤的生長(cháng),看起來(lái)和周?chē)纳窠?jīng)元活性有關(guān)。這種神秘的現象也促進(jìn)他們做更多的探索。在其中的一項研究里,科學(xué)家們將人類(lèi)的神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞注射到了小鼠的腦子里。電子顯微鏡下,這些膠質(zhì)瘤細胞形成了明顯的突觸結構,周邊還能觀(guān)察到不少裝有神經(jīng)遞質(zhì)的小囊泡。另一項研究,也同樣觀(guān)察到了膠質(zhì)瘤細胞與神經(jīng)細胞之間形成的突觸結構。
這兩支團隊也揭示了背后的分子機制:原來(lái)在一些膠質(zhì)瘤細胞中,和突觸形成有關(guān)的基因得到了激活,這和正常的神經(jīng)細胞非常類(lèi)似。
更可怕的是,在這些由癌細胞混搭組成的突觸里,神經(jīng)細胞分泌的神經(jīng)遞質(zhì)會(huì )被癌細胞所吸收,讓它們細胞內的鈣離子濃度出現瞬間的升高,并引起一系列反應,最終促進(jìn)癌細胞的轉移。這個(gè)現象也通過(guò)其他實(shí)驗得到了重復驗證。換句話(huà)說(shuō),通過(guò)偽裝成神經(jīng)細胞,并形成突觸,一些癌細胞可以得到“生長(cháng)”的指令,變得更具侵襲性。
科學(xué)家們也觀(guān)察到了一個(gè)細思恐極的現象,與神經(jīng)細胞形成突觸,并不是神經(jīng)膠質(zhì)瘤所特有的邪惡能力。第三支團隊發(fā)現,轉移到腦子里的乳腺癌細胞,竟然也會(huì )形成類(lèi)似的突觸結構!同樣,這種結構最終會(huì )升高乳腺癌細胞里的鈣離子濃度,促進(jìn)癌細胞的生長(cháng)和轉移。
不過(guò),發(fā)現了腦腫瘤的偽裝與生長(cháng)的策略,也就找到了消滅它們的潛在辦法。在前兩項研究里,科學(xué)家們發(fā)現神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞需要通過(guò)AMPA受體來(lái)接受神經(jīng)遞質(zhì)。而且,癌細胞的AMPA受體,與神經(jīng)細胞的正常AMPA受體,在結構上有著(zhù)明顯不同。所以,我們可以設計藥物針對前者,來(lái)起到治療的作用。
這個(gè)設想也隨后得到了驗證:通過(guò)藥物或是通過(guò)基因改造,研究人員們抑制了AMPA受體的活性,并發(fā)現小鼠果然能活得更久。這也為人類(lèi)的神經(jīng)膠質(zhì)瘤提供了一個(gè)潛在的治療靶點(diǎn)。
而對于轉移到大腦里的乳腺癌細胞來(lái)說(shuō),它們需要的是另一種叫做NMDA的受體,其中一種叫做GluN2B的蛋白是突觸形成的關(guān)鍵。同樣,如果降低GluN2B的表達,腦部的轉移腫瘤體積就會(huì )更小,動(dòng)物也能活得更久。
《自然》雜志對這三項研究有著(zhù)很高的評價(jià),并特地做了專(zhuān)文進(jìn)行評述。評述中,作者指出這些研究結果表明“腦腫瘤會(huì )和神經(jīng)細胞形成突觸連接”。利用與正常突觸類(lèi)似的運作機理,鈣離子濃度的上升會(huì )“促進(jìn)腫瘤的增殖,讓癌癥變得具有致命性”。這些令人驚訝的研究結果,有望讓相關(guān)的受體成為潛在的藥物靶點(diǎn),緩解腦腫瘤的進(jìn)展。
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