儿童脑瘤生长机制研究获突破
儿童最常见的脑瘤类型——毛细胞星形细胞瘤(PA)约占所有儿科脑瘤的15%。尽管这种肿瘤通常不具致命威胁,但其异常增殖会干扰大脑正常发育和功能。当前治疗主要依赖手术切除肿瘤细胞,但最新研究发现非癌细胞(如神经元)在肿瘤形成和生长中也起关键作用,这为治疗这类癌症提供了新思路。
长期以来,科学家已知神经细胞分泌的谷氨酸能促进全身癌症发展,但其具体机制和干预方法始终未能破解。近日,圣路易斯华盛顿大学医学院的跨学科研究团队揭示了谷氨酸调控儿童脑瘤生长的分子机制。研究人员通过分析患者PA样本分离的肿瘤细胞发现,PA细胞会劫持原本响应谷氨酸的表面蛋白——谷氨酸受体的功能。这些受体不再传递典型的电信号,而是被重新编程为促进细胞增殖的信号通道。
实验还观察到阻断这类谷氨酸受体的药物(包括已获批治疗痴呆和阿尔茨海默病的美金刚)能显著抑制小鼠体内的人类儿童脑瘤生长,这预示着潜在的新型治疗机会。
"对于这类儿科脑瘤,我们现有的治疗工具非常有限,"资深作者、华盛顿大学神经病学系主任戴维·古特曼教授指出,"将现有神经系统疾病药物重新用于肿瘤治疗,可能为临床提供新的治疗选择。"
研究团队首次证实PA中的谷氨酸受体异常地与生长受体耦合,共同驱动肿瘤发展。这项发现为后续研究其他癌症是否也存在相同机制提供了路线图。
新药应用新探索
作为神经递质的谷氨酸,是包括大脑神经元在内的神经细胞通信的关键分子。研究团队在探索谷氨酸促进脑瘤生长机制过程中,与该校神经外科、儿科、遗传学等多部门合作,分析了手术切除的PA样本,发现肿瘤细胞表面的谷氨酸受体水平显著升高。
通过检测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增殖。研究表明肿瘤细胞利用正常脑细胞的交互机制促进自身生长。
"这种肿瘤生长的新机制将两种正常的脑功能——生长调控和电信号传导异常地结合,"论文第一作者科里娜·阿纳斯塔西表示,"现在我们掌握了细胞工作机制,下一步可探索其他神经递质以及神经元与癌细胞间的多种通信方式。这将帮助我们理解肿瘤为何呈现特定生长行为,并可能彻底改变现有治疗方式。"
这种新疗法可能来自已知药物。研究人员通过小鼠实验表明,无论是用药理方法还是基因改造手段抑制PA肿瘤细胞的谷氨酸受体,都能有效减缓肿瘤生长,证明靶向谷氨酸受体的药物(如美金刚)具有治疗潜力。
古特曼教授指出下一步需确定这类药物在儿童脑瘤患者中的安全剂量,这需要临床试验验证。"这项研究提供了强有力的临床前数据,证明现有安全药物可拓展用于其他神经系统疾病治疗,这将开辟新的治疗路径,并通过减少脑细胞与肿瘤细胞的相互作用,最大程度降低对儿童大脑发育的损伤。"
参考文献:Anastasaki C等,《谷氨酸与酪氨酸激酶受体异常耦合实现神经元对脑瘤生长调控》,《神经元》期刊,2025年9月1日。
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