Cell Res：北京大学杨竞团队揭示癌细胞劫持神经系统的机制

北京大学生命科学学院杨竞团队在 Cell Research 期刊发表了题为：Multiple cancer cell types release LIF and Gal3 to hijack neural signals 的研究论文。

该研究发现并证实了多种癌细胞类型通过释放两种细胞因子白血病抑制因子（LIF）和半乳糖凝集素3（Gal3）来触发大脑激活，而阻断LIF或Gal3信号转导可以消除大脑反应并强烈抑制肿瘤生长。

这些结果阐明了多种癌细胞类型劫持神经系统促进肿瘤进展的一种新型、共享的机制。这对我们更好地理解癌症神经科学的复杂性具有广泛意义，也提出了一种针对癌症-神经相互作用的新型癌症治疗手段——癌症神经疗法。

在临床中观察到的神经系统对癌症的参与，可以在小鼠模型上得以重现，这提供了有价值的机制见解。例如，在小鼠前列腺中局部消融交感或副交感神经支配，阐明了它们在肿瘤发生或进展中的不同作用。在小鼠胃中通过手术或药物阻断神经支配，抑制了Wnt介导的细胞增殖，从而抑制了胃癌的发生和生长。在小鼠中使用β受体阻滞剂治疗，通过减少肿瘤相关巨噬细胞浸润，减缓了乳腺癌的转移。此外，通过NMDA受体抑制神经递质谷氨酸信号，减少了小鼠胰腺神经内分泌肿瘤或胰腺导管腺癌的侵袭性。

癌症-神经系统相互作用的复杂性还需要更深入的研究，最近的一些研究表明，癌细胞会主动参与神经系统以促进自身的生存。例如，在胰腺导管腺癌的小鼠模型中，癌细胞可以释放神经生长因子（NGF），促进交感神经轴突的浸润，从而加剧肿瘤进展。同样，各种人类前列腺癌、结肠癌或胰腺癌细胞系可以产生脑源性神经营养因子前体（pro-BDNF），导致肿瘤神经支配的增加。此外，在多种肿瘤小鼠模型中，垂体产生α-黑素细胞刺激激素（α-MSH），刺激髓源性抑制细胞（MDSC）的产生，从而抑制抗肿瘤免疫。

尽管取得了这些研究进展，但癌症-神经系统相互作用的病理生理学机制仍不完全清楚。特别是，癌细胞如何释放特定的信号分子来诱导大脑反应，仍需要进一步阐明。

在这项研究中，研究团队报告了多个外周癌小鼠模型中大脑反应的重叠模式，包括下丘脑室旁核的反应。多组学筛选发现，白血病抑制因子（LIF）和半乳糖凝集素-3（Gal3）是这些癌细胞类型释放的关键细胞因子，可触发大脑激活。

重要的是，该研究在不同癌症患者中观察到这两种细胞因子的血浆水平升高。该研究进一步证明，通过药物或遗传学阻断癌细胞源性LIF或Gal3信号，可以消除大脑反应并强烈抑制肿瘤生长。此外，消除外周交感神经作用也可以类似地恢复抗肿瘤免疫。

癌细胞来源的LIF和Gal3劫持神经系统促进肿瘤进展

总的来说，该研究阐明了多种癌症类型劫持神经系统信号以促进肿瘤进展的新型、共享机制，这对我们更好地理解癌症神经科学的复杂性具有广泛意义，也提出了一种针对癌症-神经相互作用的新型癌症治疗手段——癌症神经疗法。