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神经元促进脑肿瘤细胞的生长

在发表在“自然”杂志上的一篇当前论文中,海德堡的研究人员和医生描述了大脑中的神经元如何与侵袭性胶质母细胞瘤建立联系,从而促进肿瘤生长/新的肿瘤激活机制为临床试验提供了起点

神经元通过突触传递它们的信号,细胞突出物与终端接触另一个神经元。海德堡大学医院,海德堡医学院和德国癌症研究中心(DKFZ)的研究人员和医生现已发现大脑中的神经元也与侵袭性胶质母细胞瘤的肿瘤细胞形成这些直接的细胞间接触,从而传播对癌细胞的冲动。肿瘤受益于这种“输入”:激活信号可能是肿瘤生长和肿瘤细胞侵入健康脑组织的驱动力,正如Frank Winkler,Thomas Kuner及其团队使用特殊成像方法发现的那样。但也有一些好消息:某些物质可以阻止动物实验中的信号传递。自然“。

神经元和肿瘤细胞的网络

胶质母细胞瘤以真菌网络的弥散模式侵入健康的大脑。结果,它们不能通过手术完全切除,并且它们也能在强化疗和放疗中存活。因此,胶质母细胞瘤是人类最危险的肿瘤之一;初次诊断后平均存活时间为15个月。

2015年,由临床合作单位神经外科学研究组实验神经外科学负责人Frank Winkler领导的研究小组发现了这种抗药性的原因:胶质母细胞瘤细胞通过长细胞突起相互连接。他们通过这些联系进行交流,交换与其生存相关的物质,从​​而保护自己免受与治疗相关的伤害。目前的研究结果为我们对这类癌症的理解增添了另一个难题:“肿瘤细胞不仅在大脑中像神经元一样相互连接;它们也从它们那里接收直接信号,”Winkler解释说,他的研究小组是附属的与大学医院和DKFZ。

研究人员观察了他们转移到小鼠的人类胶质母细胞瘤的生长情况,并研究了人类神经元和肿瘤细胞的细胞培养物以及患者的组织样本。为此,他们使用了各种各样的现代显微镜方法,这些方法提供了神经元和肿瘤细胞之间连接的详细三维图像 - 只有微米大,并显示了细胞内的分子结构和信号。来自肿瘤细胞的电记录揭示了从突触连接产生的电流,其形成了在肿瘤细胞中进一步处理这些信号的起始点。“我们能够证明,从神经元到肿瘤细胞的信号传输确实起到了刺激神经元之间突触的作用,”Thomas Kuner补充道,解剖学和细胞生物学研究所功能神经解剖学系主任,Varun Venkataramani首次发现了突触连接。“这个项目始于对基础研究的观察。通过与我们的临床合作伙伴的密切合作,它已经产生了概念上的新见解,这将允许使用有针对性的转化研究开发新的治疗方法。”

一种致命的机制 - 但它开辟了新的治疗途径

肿瘤细胞的确切激活最终如何导致肿瘤生长增加和神经胶质瘤细胞对大脑健康区域的侵袭尚未得到澄清。然而,显然这种机制可以在动物中被阻断。可能的方法包括显着降低大脑活动(例如在全身麻醉下),中断神经递质与AMPA受体结合的药理学干预,或使用基因工程阻断AMPA受体。在所有这些情况下,肿瘤扩散在动物实验中变得更慢。“因此,这种机制对药物开发和未来的药物治疗非常有意义,”神经科学家Winkler强调说。“事实上已经批准了合适的物质阻断AMPA受体并用于治疗其他神经疾病。这些物质是临床试验的有希望的候选者。“

“新的结果不仅表明胶质母细胞瘤如此具有侵略性,还有它们如何被阻止。这从翻译的角度来看是非常相关的,为临床研究铺平了道路,”神经病学系医学主任Wolfgang Wick评论道。在海德堡大学医院和DKFZ临床合作单位神经科学系主任。“我们也非常高兴我们的初级研究员Varun Venkataramani在临床实践中的工作得到了诸如Nature'等着名期刊的出版物的认可。”

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