Nature：远距离的神经元连接或能驱动人类胶质母细胞瘤的进展

胶质母细胞瘤（GBM）是一种最具侵袭性和致死性的脑瘤，尽管患者进行了治疗，但GBM的复发往往是不可避免的，而且其往往会在手术边缘之外或远离原发性肿瘤的地方复发，这就突出了肿瘤浸润在这种恶性疾病中所扮演的核心角色。目前研究人员对于驱动GBM浸润背后的潜在分子机制知之甚少，近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为“Remote neuronal activity drives glioma progression via Sema4f”的研究报告中，来自贝勒医学院等机构的科学家们通过对动物模型进行研究揭示了一种新的过程，即远离原发性肿瘤位点的神经元是如何刺激来自胶质母细胞瘤中的基因进行表达，随后再诱发肿瘤发生浸润的。

文章第一作者Emmet Huang-Hobbs说道，此前研究结果揭示了GBM和大脑周围区域神经活性增加之间的关联，这或许能促进肿瘤的发生进展。为了研究神经元是如何刺激GBM发生浸润的，研究人员首先确定了哪些神经元群体能促进胶质瘤的侵入，他们推测，位于原发性肿瘤对侧皮质半球的胼胝体投射神经元(CPNs,callosal projection neurons)或会促进这一现象，CPNs能沿着胼胝体(corpus callosum)延伸到整个大脑中，胼胝体是连接左右大脑半球的一条白质组织。

研究者表示，切断胼胝体或能消除神经元活性依赖的GBM浸润加速，而这是在完整的对照下所观察到的结果，而支持完整的胼胝体是促进胶质瘤进展的必要条件，且能表明胼胝体投射神经元的长距离投射在驱动GBM浸润的过程汇总。这一研究发现指出，GBMs能接受来自一系列大脑区域的神经元输入，这就意味着暴露于多种神经活性化合物或会潜在影响肿瘤的生长，目前研究人员非常清楚地知道，肿瘤-神经元之间的相互作用要比此前认为地更为广泛。

远距离的神经元连接或能驱动人类胶质母细胞瘤的进展。

图片来源：Nature (2023). DOI:10.1038/s41586-023-06267-2

通过联合研究后，研究人员又发现，GBM和胼胝体投射神经元之间存在一种双向对话，胼胝体投射神经元能促进肿瘤的浸润，而且肿瘤也会影响神经元的连接或突触；肿瘤会重塑局部的神经元突触，并直接进行突触连接，当然，这也提出了其能改变远离原发性肿瘤的区域中的大脑回路活性的可能性。进一步的分析研究揭示了这些观察背后的机制细节，研究人员发现，浸润的肿瘤群体富含轴突引导基因，包括SEMA4F，其被识别为胶质瘤进展和神经元活性依赖性肿瘤浸润的必要因子，有意思的是，SEMA4F还能促进神经元的过度活性。

研究者Huang说道，综合来看，我们提出了一种模型，其中神经元能促进来自胶质瘤中的基因进行表达，从而就能驱动肿瘤的浸润以及自身的突触活性；而更好地理解GBM和胼胝体投射神经元之间的双向对话或许是改善大脑肿瘤疗法的重要一步。

综上，本文研究结果表明，原发性胶质母细胞瘤远端的神经元亚群或能促进肿瘤的恶性进展，同时研究人员还揭示了由神经元活性所调节的胶质瘤进展的新型分子机制，有望帮助开发治疗人类胶质母细胞瘤的新型靶向性疗法。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Huang-Hobbs, E., Cheng, YT., Ko, Y. et al. Remote neuronal activity drives glioma progression through SEMA4F. Nature (2023). doi：10.1038/s41586-023-06267-2