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Nature:肿瘤也有互联网

来源:生物谷 2015-11-06 17:15

图片来源:medicalxpress.com

2015年11月6日 讯 /生物谷BIOON/ --星形细胞瘤是一种难以治疗的脑瘤,因为这种疾病对标准化疗法并没有反应,这类癌症产生耐药性的原因就是肿瘤在患者大脑中已经形成了一种交流的网络了,而来自维也纳总医院等处的这项研究结论也于近日刊登在了国际著名杂志Nature上。

神经胶质瘤是一种中枢神经系统内发生的肿瘤,其可以被分为星形细胞瘤和少突神经胶质瘤,少突神经胶质瘤非常罕见,每年发病数量大约为40例,这类脑瘤对标准疗法和化疗方法反应良好;星形细胞瘤具有高度的侵袭性而且难以治疗,同时星形细胞瘤患者的预后一般也较差,患者一般只会存活几年,在奥地利大约每年就有400名个体被诊断为星形细胞瘤。

截至目前研究人员并不清楚相比其它脑瘤而言,星形细胞瘤为何对疗法的反应如此之差,本文研究中,研究者同海德堡大学的科学家进行合作,鉴别出了一个关键的突破口,或可帮助开发出治疗星形细胞瘤的有效疗法。研究者Matthias Preusser教授指出,星形细胞瘤可以形成互相连接的通信网络,为了完成此目标,肿瘤细胞会通过其细胞膜形成较长的通道,即所谓的肿瘤微导管,因此肿瘤微导管就会将多个肿瘤细胞进行连接。

随后肿瘤细胞就会利用肿瘤微导管,以点呵呵钙信号的形式进行信息和分子的交换沟通,这种肿瘤细胞互联网络就会增加肿瘤的扩散、细胞分裂,从而使得星形细胞瘤对标准疗法产生耐受性;利用这种互联网络,星形细胞瘤也会开启肿瘤的修复机制,最终消除因放疗等疗法引发的单一肿瘤细胞的损伤。

研究者Preusser指出,通过阻断肿瘤细胞之间的通道系统就可以感染肿瘤细胞间的交流,可以想象,利用干扰肿瘤细胞互联网络的多种药物或许就可以达到治疗星形细胞瘤的目的;此外研究者还发现,由特定分子—连接蛋白43分子形成的网路界面可以形成“针孔”样结构,因此这种分子在肿瘤细胞微导管的形成上扮演着重要角色,未来开发潜在的疗法或许就可以利用钙阻断剂或影响连接蛋白43分子的物质来有效抑制肿瘤细胞间网络的构建,进而达到杀灭肿瘤肿瘤细胞,抑制癌症耐药性产生等问题。(生物谷Bioon.com)

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Brain tumour cells interconnect to a functional and resistant network

Matthias Osswald, Erik Jung, Felix Sahm, Gergely Solecki, Varun Venkataramani, Jonas Blaes, Sophie Weil, Heinz Horstmann, Benedikt Wiestler, Mustafa Syed, Lulu Huang, Miriam Ratliff, Kianush Karimian Jazi, Felix T. Kurz, Torsten Schmenger, Dieter Lemke, Miriam Gömmel, Martin Pauli, Yunxiang Liao, Peter Häring, Stefan Pusch, Verena Herl, Christian Steinhäuser, Damir Krunic, Mostafa Jarahian et al.

Astrocytic brain tumours, including glioblastomas, are incurable neoplasms characterized by diffusely infiltrative growth. Here we show that many tumour cells in astrocytomas extend ultra-long membrane protrusions, and use these distinct tumour microtubes as routes for brain invasion, proliferation, and to interconnect over long distances. The resulting network allows multicellular communication through microtube-associated gap junctions. When damage to the network occurred, tumour microtubes were used for repair. Moreover, the microtube-connected astrocytoma cells, but not those remaining unconnected throughout tumour progression, were protected from cell death inflicted by radiotherapy. The neuronal growth-associated protein 43 was important for microtube formation and function, and drove microtube-dependent tumour cell invasion, proliferation, interconnection, and radioresistance. Oligodendroglial brain tumours were deficient in this mechanism. In summary, astrocytomas can develop functional multicellular network structures. Disconnection of astrocytoma cells by targeting their tumour microtubes emerges as a new principle to reduce the treatment resistance of this disease.

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