今天,頂尖學術期刊《自然》雜志發(fā)表了三篇關于癌癥的研究,并揭露了一個令人驚訝的事實:很多癌細胞竟然會偽裝成神經(jīng)細胞,并與真正的神經(jīng)細胞形成一種特殊的突觸結(jié)構。在偽裝之下,癌細胞可以偷取許多信號分子,反過來促進自己的生長!
這個驚人的發(fā)現(xiàn)是怎么做出來的呢?最初,科學家們只是想對大腦腫瘤進行研究——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過程所了解得還不多,更別提如何有效讓腦腫瘤停止生長了。
在過去,科學家們發(fā)現(xiàn),許多大腦腫瘤的生長,看起來和周圍的神經(jīng)元活性有關。這種神秘的現(xiàn)象也促進他們做更多的探索。在其中的一項研究里,科學家們將人類的神經(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(jié)構,周邊還能觀察到不少裝有神經(jīng)遞質(zhì)的小囊泡。另一項研究,也同樣觀察到了膠質(zhì)瘤細胞與神經(jīng)細胞之間形成的突觸結(jié)構。
這兩支團隊也揭示了背后的分子機制:原來在一些膠質(zhì)瘤細胞中,和突觸形成有關的基因得到了激活,這和正常的神經(jīng)細胞非常類似。
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)會被癌細胞所吸收,讓它們細胞內(nèi)的鈣離子濃度出現(xiàn)瞬間的升高,并引起一系列反應,最終促進癌細胞的轉(zhuǎn)移。這個現(xiàn)象也通過其他實驗得到了重復驗證。換句話說,通過偽裝成神經(jīng)細胞,并形成突觸,一些癌細胞可以得到“生長”的指令,變得更具侵襲性。
科學家們也觀察到了一個細思恐極的現(xiàn)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(xiàn),轉(zhuǎn)移到腦子里的乳腺癌細胞,竟然也會形成類似的突觸結(jié)構!同樣,這種結(jié)構最終會升高乳腺癌細胞里的鈣離子濃度,促進癌細胞的生長和轉(zhuǎn)移。
不過,發(fā)現(xiàn)了腦腫瘤的偽裝與生長的策略,也就找到了消滅它們的潛在辦法。在前兩項研究里,科學家們發(fā)現(xiàn)神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞需要通過AMPA受體來接受神經(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(jié)構上有著明顯不同。所以,我們可以設計藥物針對前者,來起到治療的作用。
這個設想也隨后得到了驗證:通過藥物或是通過基因改造,研究人員們抑制了AMPA受體的活性,并發(fā)現(xiàn)小鼠果然能活得更久。這也為人類的神經(jīng)膠質(zhì)瘤提供了一個潛在的治療靶點。
而對于轉(zhuǎn)移到大腦里的乳腺癌細胞來說,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鍵。同樣,如果降低GluN2B的表達,腦部的轉(zhuǎn)移腫瘤體積就會更小,動物也能活得更久。
《自然》雜志對這三項研究有著很高的評價,并特地做了專文進行評述。評述中,作者指出這些研究結(jié)果表明“腦腫瘤會和神經(jīng)細胞形成突觸連接”。利用與正常突觸類似的運作機理,鈣離子濃度的上升會“促進腫瘤的增殖,讓癌癥變得具有致命性”。這些令人驚訝的研究結(jié)果,有望讓相關的受體成為潛在的藥物靶點,緩解腦腫瘤的進展。
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