Cell：光遗传学揭示脑瘤的惊人秘密

Ernest

17 小时前 生物通/叶予 分享：  
) H/ a6 G- d- j8 F  d导读 研究人员将侵袭性的人类脑瘤移植到小鼠大脑，构建了高级别胶质瘤模型。这项研究首次向人们展示，大脑活性能够刺激肿瘤生长，相关论文发表在四月二十三日的Cell杂志上。
- s+ M! N) m2 n+ _$ M5 [4 B- ?; E3 X& t, P4 {0 O7 r* p3 H* n- Y
' C1 v3 S( i" D( h6 `5 H9 J1 c
高级别胶质瘤是一种相当致命的脑瘤，其生存率近三十年来几乎没有得到改善。斯坦福大学医学院的一项最新研究表明，大脑皮层的神经活性有助于高级别胶质瘤的生长。
4 e2 l" Q6 O5 s- {# L! u  H0 i0 {  [( C) e- v  f1 \9 A
; Q$ a4 R+ s7 u0 C  g) ]# [
研究人员将侵袭性的人类脑瘤移植到小鼠大脑，构建了高级别胶质瘤模型。这项研究首次向人们展示，大脑活性能够刺激肿瘤生长，相关论文发表在四月二十三日的Cell杂志上。
! S% o" Q# `% D: x# d. L! ^+ o: x* W$ g4 I5 Y. t
  A# f$ {$ V2 P6 z9 U3 j, e$ T% ?/ x
一个器官的基本功能居然会驱动肿瘤生长，这是极为罕见的，文章的资深作者Michelle Monje博士说。“我们不认为呼吸会促进肺癌生长，胆汁生产会促进肝癌生长。但研究表明，大脑功能的确会推动脑癌的发展。”( B! _1 j9 [  x9 N) s; h6 p* V* D
  t& r1 @9 @3 W* l

0 m/ U0 P8 ~3 ]8 o8 |关键性蛋白1 J) Q& B( [' s1 n$ s: o& ?

! ?- d" I; i8 s3 f; i" z& s
% h* _3 z5 B- r7 y0 _5 Y2 y高级别胶质瘤分为好几种类型，它们起源于大脑的不同区域，但都会波及大脑皮层。而大脑皮层是我们感知世界、形成思维和使用语言的地方。
0 A. c+ ?1 ]( m/ N  S0 e
* m5 i& H" L! x' z; \) z& q) @1 e1 O
研究人员发现，在大脑皮层的神经元活性与肿瘤生长之间，蛋白neuroligin-3起到了关键性作用。虽然不同高级别胶质瘤有着不一样的分子和遗传学特征，但neuroligin-3对它们起到了类似的影响。/ ?" e3 j3 }6 Y2 K+ I% d8 c* ?6 U3 R
& M& e" _  m) v+ f( m
+ E) P/ D5 C1 T& k. Q
“看到一个微环境因子能够影响不同高级别胶质瘤，令我们感到非常惊讶，”Monje说。在健康组织中，neuroligin-3负责引导突触的形成和活性，对大脑的可塑性很重要。
" h* ]% c6 S+ p% E; K. _( e! K
; x; Y2 S2 i2 g+ v% q0 \! E' Z" g' c1 P' ~7 `+ [& O
光遗传学刺激( `3 t0 s* y- X7 {" }6 @
* h* ]+ G2 y) e8 R' H5 |( z6 `. }
/ G- x- N# t8 [; w  p* }  |4 B! e/ y
将光敏蛋白插入特定神经元，然后用光将其激活，这就是光遗传学技术。研究人员将光敏蛋白引入小鼠的大脑皮层，然后植入人类的高级别胶质瘤细胞。他们将小鼠分为两组，实验组用光激活肿瘤附近的神经元，对照组不激活神经活性。研究显示，神经活性促进了肿瘤的增殖和生长。这也是人们首次发现，脑瘤能够以神经活性为食。$ T% B0 `* B* B- E  d2 J5 O/ [" J

/ d: N1 y( \/ G
" M+ d5 ^6 e' x8 _( k5 p$ ]* T研究人员在小鼠的大脑切片中鉴定了促进肿瘤细胞增殖的分泌因子，neuroligin-3。研究显示，这种蛋白的确可以在体外刺激肿瘤生长。此外，研究人员还在Cancer Genome Atlas数据库中检索了neuroligin-3。结果表明，高级别胶质瘤中neuroligin-3活性高，与患者的生存期短有关。
7 x4 p7 T) H. |' J$ A$ m- Y9 r  j$ @

" ~* z" P. B9 g1 h3 o2 c这项研究为人们揭示了治疗高级别胶质瘤的新途径。在理论上，降低神经活性可以延缓脑瘤生长，但这样做显然并不实际。更好的办法是特异性阻断neuroligin-3对脑瘤的刺激，比如通过药物阻止蛋白分泌到癌细胞附近的区域。
. h+ n9 v, N1 N8 d* t( h# t7 ]' c$ w  }: p+ e1 ?

- n8 N0 h# m8 D参考文献:  * B1 ?8 ^  u3 N' ?
Neuronal Activity Promotes Glioma Growth through Neuroligin-3 Secretion 文献检索：DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2015.04.012 Active neurons exert a mitogenic effect on normal neural precursor and oligodendroglial precursor cells, the putative cellular origins of high-grade
2 c3 J  h* Y0 M' O, h7 }