实验室培养的神经元（绿色）和肿瘤细胞（青色）展示了两种细胞类型在肿瘤生长过程中的互联现象，这会干扰大脑发育和功能。圣路易斯华盛顿大学医学院的新研究表明，正常神经元的电信号可能被某些儿童脑肿瘤劫持以促进自身生长，为治疗提供了新方向。
毛细胞型星形细胞瘤（PA）是儿童最常见的脑肿瘤类型，占所有儿科脑肿瘤的约15%。尽管这类肿瘤通常不会危及生命，但肿瘤细胞的失控增长会干扰正常大脑发育和功能。当前治疗主要针对清除肿瘤细胞，但近期研究表明非癌细胞（如神经元）也在脑肿瘤形成和生长中发挥作用，这为癌症治疗提供了新思路。
科学家早已发现神经细胞信号物质谷氨酸可促进全身癌症生长，但多年来未能明确其具体机制及干预方法。圣路易斯华盛顿大学医学院跨学科团队近日揭示了谷氨酸调控儿童脑肿瘤生长的机制。相关成果发表于《神经元》杂志题为《谷氨酸与酪氨酸激酶受体异常耦合使神经元控制脑肿瘤生长》的研究中。
研究人员通过分离患者PA样本中的肿瘤细胞，发现PA细胞劫持了本应响应谷氨酸的细胞表面受体（谷氨酸受体）。这些受体不再传递典型的电信号，而是被重新编程以发送促进细胞生长的信号。实验显示，阻断这些谷氨酸受体的药物（包括已获准治疗痴呆和阿尔茨海默症的美金刚）可减少小鼠体内的人类儿童脑肿瘤生长，表明潜在治疗机会。
研究资深作者、圣路易斯华盛顿大学神经学教授David Gutmann表示："针对这类儿童脑肿瘤，我们可用的治疗工具非常有限。重新利用已有的神经疾病药物可能为我们提供新的治疗手段。"
由第一作者Corina Anastasaki博士（圣路易斯华盛顿大学神经学研究助理教授）主导的研究首次证实：谷氨酸受体会异常地与PA中的生长受体耦合以促进肿瘤发展。该发现为未来研究其他癌症是否也存在类似机制提供了路线图。
熟悉工具的新应用
作为神经递质的谷氨酸是神经元（包括大脑神经元）相互通讯的分子。为探究谷氨酸如何促进脑肿瘤生长，神经纤维瘤中心主任Gutmann与Anastasaki联合神经外科、儿科、遗传学、神经病理学、生物统计学等团队，分析了手术切除的PA样本。
他们发现PA细胞中的谷氨酸受体水平异常高。通过测试谷氨酸对肿瘤的影响，研究人员发现谷氨酸通过触发肿瘤细胞内的连锁反应促使细胞分裂，表明肿瘤细胞利用正常脑细胞相互作用促进自身生长。
Anastasaki指出："这种肿瘤生长的新机制异常结合了两种正常但无关的脑功能——生长和电信号传导。现在我们已掌握这些细胞的工作机制，可以探索其他神经递质及神经元与癌细胞交流的新途径，这将揭示肿瘤生长行为的根本原因，从而推动不同治疗方案的开发。"
潜在的新疗法可能来自现有资源。研究人员证明：通过药物抑制PA小鼠模型肿瘤细胞的谷氨酸受体，或通过基因改造细胞，均可减少肿瘤生长。这表明美金刚等靶向谷氨酸受体的药物具有再利用潜力。
Gutmann强调需要通过临床试验验证这类药物在儿童脑肿瘤患者中的安全剂量。他表示："这项研究提供了有力的临床前数据，可探索已获批治疗其他神经系统疾病的药物。这将开辟新的治疗途径，可能通过减少脑细胞与肿瘤细胞的互动，减轻对儿童发育大脑的损伤。"
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