对胶质瘤相关癫痫驱动因素的新见解

胶质瘤是最具侵袭性的恶性原发性脑肿瘤之一。胶质瘤的一个共同特征是存在局部间歇性癫痫发作，称为胶质瘤相关癫痫，这是已知的促进肿瘤生长。但分子水平上的作用机制尚不清楚。

贝勒医学院的研究人员领导的一个团队在杂志上报告说神经元肿瘤来自癫痫发作患者可以干扰周围神经元处理钾的能力，钾是神经元交流中的重要离子。这种正常神经功能的破坏会导致癫痫发作，这有利于疾病的发展。

“我们的研究涉及这两方面人类患者还有动物模型。我们通过分析从人类患者收集的数据开始调查，然后我们模拟了我们在动物模型中发现的数据，最后我们回到了人类患者。与Dr. Ganesh Rao, Marc J. Shapiro教授和贝勒神经外科主席合作，我们应用单细胞RNA测序来确定肿瘤基因表达，并分析术中人类胶质瘤大脑活动的记录，以及其他技术，”第一作者Rachel Naomi Curry说，她是贝勒Benjamin Deneen博士实验室的研究生。

研究小组发现，癫痫患者参与神经元连接或突触形成的基因表达增加。当他们在动物模型中更详细地研究这些基因时，研究人员确定了其中一个基因IGSF3是介导胶质瘤癫痫发作的驱动因素。

“通过与卡伦健康保健基金会神经遗传学捐赠主席兼贝勒蓝鸟圈发育神经遗传学实验室主任杰夫·诺贝尔斯博士合作，我们更深入地了解导致癫痫发作的机制。我们发现IGSF3破坏了肿瘤细胞来处理钾，”库里说。

“正常情况下，神经元激活后，星形胶质细胞会吸收周围环境中的钾。但IGSF3抑制了这些细胞吸收钾的能力，导致钾的积累，然后导致癫痫发作。”

“当我们观察其他处理钾的基因时，我们发现癫痫患者的肿瘤细胞中这些基因的损失很大。这对癫痫患者来说是非常特殊的，”Deneen教授和Russell J.和Marian K. Blattner博士说，他是贝勒大学神经外科主席和癌症神经科学中心主任。他也是该著作的通讯作者。

此外，研究人员还在大脑中寻找癫痫发作开始的位置。他们发现，在有癫痫发作的动物模型中，肿瘤细胞比没有癫痫发作的模型更接近神经元，更深入神经元。“神经元和肿瘤增殖细胞之间的密切相互作用引发了癫痫发作，”Curry说。

Deneen说:“对癫痫患者大脑记录的分析表明，癫痫发作始于肿瘤细胞靠近神经元的地方，并与神经元相互作用，这证实了动物模型中的发现。”“我们的研究表明，肿瘤进展和癫痫发作是由钾处理中断引发的。这一发现支持进一步研究控制癫痫发作和肿瘤生长的新策略。”