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Nature:胃癌或能与机体神经系统制造电连接从而促进癌症生长和扩散

来源:生物谷原创 2025-02-28 14:05

本文研究结果建立了癌症和感觉神经元之间的功能性连接,从而确定了这一途径或能作为开发新型癌症疗法的潜在治疗靶点。

如今,研究人员已经证明,癌细胞能利用神经元来调节其生存和生长,包括通过在中枢神经系统中建立神经回路等。近日,一篇发表在国际杂志Nature上题为“Nociceptive neurons promote gastric tumour progression via a CGRP–RAMP1 axis”的研究报告中,来自哥伦比亚大学医学中心等机构的科学家们通过研究发现,胃癌能与附近的感觉神经建立电连接,并利用这些恶性回路来刺激癌症生长和扩散。

这是研究人员首次发现神经和大脑外部的癌症之间存在电接触,从而就增加了很多其它癌症通过建立类似的连接来发展的可能性。研究者Timothy Wang教授说道,我们都知道,很多癌症能利用附近的神经元来促进其生长,但在大脑中的癌症之外,这些相互作用就会被广泛归因于生长因子的分泌或通过间接影响来实现。如今我们知道这两者之间的交流更为直接,也更电子化,这或许就增加了重新定向设计用于神经系统疾病的药物来帮助治疗癌症的可能性。

神经元与癌细胞的连接也表明,癌症能征用一种特别快速的机制来刺激其生长;癌细胞周围有很多细胞,这种微环境有时能提供丰富的土壤来促进其生长。研究人员一直关注微环境中的免疫细胞、结缔组织和血管在癌症生长中的作用,但在过去20年里,他们才开始分析神经在其中发挥的重要作用。研究者补充道,最近我们通过研究发现,神经系统或许对于促进癌症进展是非常有利的,神经系统的工作速度要比肿瘤微环境中的任何其他细胞都要快,这就使得肿瘤能更快速地交流并重塑其周围环境从而促进其生长和生存。

作为一种胃肠病学家,研究者Wang的研究重点是胃癌和其它胃肠道癌症,大约在10年前,他就发现,切除胃癌小鼠机体的迷走神经就能显著减缓肿瘤生长并提高其生存率。迷走神经中包括很多不同类型的神经元,但在这里研究人员仅关注感觉神经元,其对小鼠机体胃癌的存在反应最为强烈,其中一些感觉神经元能将其自身插入到胃部肿瘤中,从而对癌细胞释放的称之为神经生长因子(NGF,Nerve Growth Factor)的蛋白质产生反应,并能将癌细胞吸引到神经元附近。

识别出能支配正常胃部和胃癌的感觉神经元

在建立了这种联系后,肿瘤就能向感觉神经发送信号从而释放肽类降钙素基因相关肽(CGRP,Calcitonin Gene Related Peptide),并在肿瘤内部诱发电信号。尽管癌细胞和神经元可能并不会在相遇的地方形成经典的突触,但毫无疑问的是,神经元能与癌细胞形成一种电回路,这是一种比典型神经肌肉突触慢的反应,但其仍然是一种特殊的电反应。如今,研究人员能利用钙离子成像来观察这种电活性,钙离子成像技术能利用荧光示踪剂,当电脉冲通过时钙离子就会涌入细胞中,这时候荧光示踪剂就会发光。

研究者表示,有一种回路能从肿瘤开始,向上走向大脑,随后再向下转向肿瘤,这就好像一个前馈循环,其能不断刺激癌症并促使其生长和扩散。对于胃癌而言,目前用于治疗偏头痛的CGRP抑制剂就能促使肿瘤和感觉神经元之间的电路连接发生短路。文章中,研究人员给患胃癌的小鼠服用CGRP抑制剂来减少其机体肿瘤的尺寸并延长其生存期,同时还能阻止肿瘤的扩散。基于对胃癌患者数据的分析,研究人员认为,他们在小鼠机体中发现的回路也存在于人类机体中,对其靶向作用或能作为一种额外有用的治疗方法。

感觉神经元也能利用CGRP来通过更间接的途径来刺激癌症,如今研究人员实验室未发表的研究指出,神经元能通过与肿瘤微环境中的结缔组织细胞接触来刺激胃癌生长,而且其他研究人员也发现,感觉神经元或许能通过CGRP来引起T细胞的耗竭并关闭针对其它类型癌症的免疫反应。但他们认为这一切都开始于癌细胞建立了一种神经回路,在动物的正常生长和再生过程中,神经是一种未被充分认识的主要调节子,研究人员知道,当器官在发育过程中形成时,神经或许就发挥着主导作用,从这一角度来讲,神经能驱动肿瘤的生长,就显得不足为奇了。

综上,本文研究结果建立了癌症和感觉神经元之间的功能性连接,从而确定了这一途径或能作为开发新型癌症疗法的潜在治疗靶点。(生物谷Bioon.com)

参考文献:

Zhi, X., Wu, F., Qian, J. et al. Nociceptive neurons promote gastric tumour progression via a CGRP–RAMP1 axis. Nature (2025). doi:10.1038/s41586-025-08591-1

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