导读
以色列特拉维夫大学正在进行一项关于根除胶质母细胞瘤的研究。胶质母细胞瘤是一种恶性程度极高、侵袭性极强的颅内恶性肿瘤,截至目前为止,有效的治疗方法仍非常有限。
科研人员发现,大脑中支持肿瘤生长与存活有两种重要机制,其一是保护癌细胞免受人体免疫系统消灭,另一种机制则是为癌细胞快速生长提供必要的能量。经过研究,科研人员发现这两种机制都由一种名为“星形胶质细胞”的脑细胞控制,当这类细胞被成功改造后,肿瘤细胞可能会被清除。
此研究由特拉维夫大学Shmunis生物医学和癌症研究学院、Sagol神经科学学院的Lior Mayo博士及其学生领导,并与美国国立卫生研究院的Eytan Ruppin教授合作共同开展。
Lior博士及其学生(图源:Medicalxpress官网)
研究人员解释说,胶质母细胞瘤极具侵袭性,目前尚无已知的可靠有效疗法,且此类疾病的癌细胞对所有现存疗法都具有很强的抵抗性。令人遗憾的是,在过去50年里,患者的预期寿命并没有随着医学发展显著增加。而新的这项研究,为胶质母细胞瘤以及其他类型脑瘤开发有效药物,或提供了新的希望。
Mayo博士表示:“在此项研究中,我们从一个全新的角度审视了胶质母细胞瘤的治疗挑战。这次我们不关注肿瘤本身,而是关注肿瘤赖以生存发展的支持性微环境——即癌细胞周围的组织。具体来说,我们研究了星形胶质细胞。在过去十年中,我们和其他人的研究揭示了星形胶质细胞的功能,这些细胞可以缓解或加重各类脑部疾病。在显微镜下,我们发现活化的星形胶质细胞包围了胶质母细胞瘤,因此我们开始着手研究星形胶质细胞在胶质母细胞瘤发生发展中起到的作用。”
通过使用动物模型,研究团队可以消除星形胶质细胞并研究带来的变化。结果发现,当星形胶质细胞存在时,胶质母细胞瘤会在4-5周内杀死所有患有此类癌症的试验动物;当对这些星形胶质细胞进行根除后,试验动物的癌症竟然在几天内消失了,所有参与试验治疗的动物都幸存了下来。不仅如此,即便后面停止治疗,大多数参与试验的动物仍然可以存活。
Mayo博士说:“没有了星形胶质细胞,肿瘤会很快消失。而且大多数动物都没有复发。这表明,此类细胞对肿瘤的生存以及进展至关重要。因此,我们在星形胶质细胞如何支持癌症的角度,研究了潜在的治疗机制。”
为了回答这个问题,研究人员对比了健康大脑和胶质母细胞瘤中分离出来的星形胶质细胞的基因表达差异。结果发现,肿瘤周边的星形胶质细胞发生了明显变化。
研究人员发现,试验里肿瘤组织中含有40%的免疫细胞,这些免疫细胞主要是从血液或者大脑招募而来的巨噬细胞。
星形胶质细胞会通过发信号的方式,将人体免疫细胞召唤到大脑中原本需要它们发挥免疫作用的地方。然而,当这些免疫细胞被“诱骗”过来后,星形胶质细胞反而会“说服”它们改变立场,从原本可以攻击癌细胞的免疫卫士,转为支持癌细胞发生发展的“黑保护伞”。
星形胶质细胞支持胶质母细胞瘤发生发展的第二种能力,是为肿瘤提供持续给养。
Mayo博士说:“胶质母细胞瘤的细胞分裂迅速,这个过程必然需要大量能量才能维持。叛变的星形胶质细胞会帮助癌细胞在被血脑屏障(大脑的一种自我防御机制)阻挡的脑环境下,从胆固醇里榨取能量,维持无限分裂增殖。因此,研究人员做了一个假设,那么就是脑肿瘤高度依赖这种胆固醇能量供应,一旦被切断,脑瘤或许可能会被饿死!”
基于此,研究人员开始对肿瘤附近的星形胶质细胞进行改造,让叛徒停止表达一种名为ABCA1的特定蛋白质,从而阻止它们将胆固醇源源不断的释放到肿瘤中提供能量。
由于无法获取胆固醇,短短几天内,脑胶质瘤基本就都“饿死”了!这个试验结果验证了此前研究人员的假设。
Mayo博士指出,“人体强大的血脑屏障通常可以阻止有害物质从血液循环系统进入人脑,但同时也会导致脑肿瘤的相关药物治疗十分困难。这项研究表明,至少在胶质母细胞瘤这种疾病中,血脑屏障导致肿瘤对胆固醇供能的高度依赖性,让我们找到了其弱点,并有希望转化为独特的治疗方法。”
这项试验还研究了数百位胶质母细胞瘤患者的数据库,并将数据与研究相对照关联。研究人员发现,ABCA1表达水平越低的患者,寿命越长。
Mayo博士总结道:“现在的挑战是开发针对星型胶质细胞的药物,或者找到可能被用于该方向的现有药物。我们认为,此项研究提供的概念,将加速胶质母细胞瘤疗法和药物的成功。希望研究结果将作为基础,推动开发针对这种致命性脑癌和其他脑肿瘤的有效药物疗法。”
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来源:
本文编译自medicalxpress官网2022年9月1日发表的《New method eradicates deadly brain tumors by 'starving' them of energy source
》一文,原文链接:
https://medicalxpress.com/news/2022-09-method-eradicates-deadly-brain-tumors.html
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