作者:刘霞 来源:科技日报 发布时间:2024/2/4 8:04:55
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揭秘癌细胞与神经元的“共生共舞”

 

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一个免疫细胞(左)与旁边的神经系统癌细胞。图片来源:《自然》网站

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3D模型显示神经细胞(洋红色)如何与癌细胞(绿色)相互作用。图片来源:《自然》网站

美国斯坦福大学科学家曾在《自然》杂志刊发论文,首次证实恶性脑癌与大脑的神经连接密切相关。他们发现神经胶质瘤会与健康的神经元相互“交流”,形成突触,劫持来自健康神经元的电信号,从而促进自身生长。

据英国《自然》网站近日报道,多名科学家正在开展新一轮研究,试图了解癌症与神经元之间千丝万缕的关联,并希望在此基础上开发出治疗癌症的新方法。

神经元会与癌细胞“勾连”

约200年前,科学家首次发现癌细胞和神经元之间的联系。19世纪中期,法国解剖学家吉恩·克吕韦耶描述了一个病例:乳腺癌侵入了负责面部运动和感觉的颅神经。这是科学家首次描述癌症侵袭神经。

上世纪90年代末,美国得克萨斯大学泌尿病理学家古斯塔沃·阿亚拉开始更深入地研究神经元与癌细胞之间的相互作用。他把老鼠的神经放入装有人类前列腺癌细胞的培养皿内。约24小时后,他看到神经开始生长出名为轴突的小分支,这些分支伸向癌细胞。两者一旦接触,癌细胞就沿神经传播,直到抵达神经元细胞。

阿亚拉表示,神经不只是旁观者,它们积极寻求与癌症的关联。2008年,阿亚拉又报告了一个现象:与健康前列腺样本相比,前列腺肿瘤样本含有更多神经纤维。

随后,在2013年发表的一篇突破性论文中,法国国家卫生与医学研究所癌症专家克莱尔·马侬及其同事,记录了神经纤维在小鼠前列腺肿瘤内生长的情况。结果表明,在肿瘤内及肿瘤周围高密度的神经生长可帮助前列腺癌生长及扩散,切断与神经系统的连接后癌症不再扩散。

越来越多的研究表明,同样的情况也发生在胃癌、胰腺癌和皮肤癌等癌症中。

癌细胞让神经元“变身”

随后几年开展的研究表明,肿瘤内的细胞可转变为神经元,或者至少能获得与神经元类似的特征。2019年,马侬团队报告称,他们看到神经祖细胞通过血液到达小鼠的前列腺肿瘤,并在那里定居发育成神经元。

第二年,美国得克萨斯大学安德森癌症中心神经科学家莫兰·阿米特等人发现,癌症可迫使神经元改变身份。对小鼠口腔癌进行的研究表明,将感觉传递到大脑的感觉神经元表现出交感神经元的特点。阿米特表示,这种转变可能有助于肿瘤生长,因为交感神经已被证明对某些癌症有益。

神经对不同癌症影响各异

不同类型的神经对不同肿瘤的影响大相径庭。

以胰腺肿瘤为例,交感神经卷入了有助癌症生长的恶性前馈回路。它们释放信号,指示癌细胞分泌神经生长因子,从而吸引更多神经纤维。而负责“休息和消化”反应的副交感神经,则发出阻碍癌症恶化的化学信息。

胃癌的情况则相反,副交感神经信号会促使肿瘤生长。

而在前列腺癌中,这两种神经都有助肿瘤生长。在前列腺癌发展早期阶段,交感神经起到帮助作用;副交感神经则促进了癌症晚期扩散。

研究人员指出,每种癌症与神经系统的相互作用都略有差异。因此,制订抗癌方案时必须针对不同癌症类型,了解癌症是如何连接或使用神经系统的。

神经元也会通过抑制免疫系统使其无法有效对抗肿瘤。2022年的一项研究发现,由感觉神经释放的降钙素基因相关肽,可抑制某些免疫细胞的活性,使其在抵御癌症方面力有不逮。

匹兹堡大学癌症神经科学家贾米·萨罗蒙指出,神经元不仅为癌症的传播提供了途径,似乎还为癌症提供了安全的港湾。肿瘤细胞可以“把自己塞进神经内”,在那里受到保护,因为药物难以进入神经组织。


 
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