乳腺癌向脑癌转移的途径
2018年,乳腺癌是全球女性最常见的癌症,约占所有已报告癌症的四分之一。当乳腺癌转移时,大脑是一个常见的目的地。
乳房对乳房的流行脑转移这让科学家们怀疑其中有潜在的原因乳腺癌细胞寻找并播撒大脑中肿瘤的生长。阐明这一原理可能会给我们提供最小化乳腺到脑转移的方法,甚至可以完全预防它们。
发表在自然EPFL瑞士实验癌症研究所(ISREC)的科学家们发现该方法涉及N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR),其在神经元的细胞膜上发现,并且参与神经冲动的传播。在这种冲动的突触传递期间,氨基酸谷氨酸由氨基酸谷氨酸激活,从突触前神经元释放。
ISREC组在过去中表明,谷氨酸刺激的NMDAR信号传导有助于神经内分泌和导管胰腺肿瘤侵入地生长,并且该共选择的神经元信号电路通常与各种癌症类型的治疗预后不良相关。因此,当研究人员开始寻找乳腺到脑转移中的嫌疑人时,NMDAR位于列表的顶部。
这项研究得到了回报:研究人员在实验室培养了乳腺转移瘤细胞,研究它们与NMDAR的关系。果然,这些细胞被发现利用了NMDAR向神经元传递影响的整个系统——生物学家称之为“信号通路”。
似乎转移到大脑的关键涉及打开NMDAR。虽然有些人癌症细胞分泌足够的谷氨酸以自动激活NMDAR,目前的研究发现它在乳腺癌细胞中是不够的。那么,他们如何激活NMDAR受体?
在一项突破性的发现中,研究人员发现,乳腺癌细胞与通常分泌谷氨酸作为神经递质的神经元形成了“假”突触。突触是“伪三部分”,因为它类似于两个神经元和周围的非神经元支持细胞(如星形胶质细胞)之间的三部分突触。
一旦突触形成,神经元就会为乳腺癌细胞提供充足的谷氨酸,NMDAR受体就会启动,这就提供了作者所说的“脑转移的潜在原因”。
“这种促进脑内转移性肿瘤生长的非凡机制增加了肿瘤的扩张知识库关于转移的参数,我们希望将其应用于预防和治疗,”Douglas Hanahan说。“我们面临的挑战是癌症细胞到正常的神经元突触,其对于该突起,NMDAR信号传导至关重要。因此,在未来的研究中,我们和其他人需要搜索谷氨酸燃料转移的特定漏洞乳腺癌细胞这可以用于治疗阻断脑转移,同时保留邻近的正常神经元。”
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