《腦癌》復發之謎 ─ 科學家發現腦瘤與眾多神經元連結,並「劫持神經網路」!
1. 與腫瘤連結的神經元遍布大腦,且非隨機
2. 與腫瘤連結的神經元,特性複雜而多樣
3. 透過阻斷腫瘤與神經元互動,或可阻止腫瘤生長和復發
神經膠質瘤 (glioma) 是腦部最常見的癌症,其中膠質母細胞瘤 (glioblastoma) 更是最致命的一種,且即使在手術切除後,腫瘤仍經常復發,不僅在原發部位,還可能擴散至腦部其他區域。這個問題困擾科學家數十年,使得神經膠質瘤成為最難治療的癌症之一。哈佛醫學院的研究團隊,2024年12 月日在《美國國家科學院院刊》(PNAS) 發表的一項研究,揭示了其復發的可能機制。
與腫瘤連結的神經元遍布大腦,且非隨機
神經膠質瘤是由神經膠質細胞衍生出來的,而神經膠質細胞在雕塑和維護神經迴路方面發揮著重要的功能。科學家已經知道神經元會形成突觸並與膠質瘤細胞接觸,但他們無法看到這些神經元的另一端 (細胞本體) 在大腦中的位置,使得這些神經元的身份不清。
研究人員利用一種改造後的狂犬病病毒*追蹤這些與腫瘤相連的神經元,發現這些神經元並非隨意連接,而是既有的神經網路,遭受到腫瘤細胞的「劫持」,且這些神經元遍佈整個大腦,從大腦內部延伸至腫瘤。(* 此改造的狂犬病毒只會感染特定的細胞,當病毒進入細胞後會產生可偵測之訊號。而病毒會從腫瘤細胞透過與之相連突觸傳回細胞本體,藉此一窺這些神經元的身份)
與腫瘤連結的神經元,特性複雜而多樣
研究發現,大部分與膠質瘤連接的神經元會釋放麩胺酸 (glutamate),這是一種能刺激神經元的腦部化學物質,這項發現與先前的觀察結果一致,即神經元興奮會刺激膠質瘤生長,且神經元與膠質瘤之間的溝通與麩胺酸有關。然而,情況不單純只是如此,部分神經元會同時釋放刺激神經元活動的麩胺酸和抑制神經元活動的 GABA;此外,腫瘤附近的神經元似乎主要具有 GABA 能 (GABAergic)。這顯示,與膠質瘤互動的神經元遠比我們之前所知的更加多樣化。
透過阻斷腫瘤與神經元互動,或可阻止腫瘤生長和復發
研究人員比較了與膠質瘤相連的神經元以及正常腦部神經元的電性,發現它們之間有差異,而這些差異將可能為研究人員提供新的治療方向,透過阻斷腫瘤與神經元的互動,或許可以阻止腫瘤生長和復發。雖然從目前的研究成果轉化至臨床應用仍有一段距離,但這項研究為未來的治療策略奠定了基礎,也為理解腫瘤與神經系統之間的相互作用提供了新的思維。
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資料來源:Harvard
