本文来自微信公众号：学术经纬（ID：Global_Academia），题图来自：视觉中国
今天，顶尖学术期刊《自然》杂志一口气发表了三篇关于癌症的研究，并揭露了一个令人惊讶的事实：很多癌细胞竟然会伪装成神经细胞，并与真正的神经细胞形成一种特殊的突触结构。从这种伪装中，癌细胞可以偷取许多信号分子，反过来促进自己的生长！
▲今日《自然》杂志连发三篇相关论文（图片来源：《自然》官网截图）
这个惊人的发现是怎么做出来的呢？最初，科学家们只是想对大脑肿瘤进行研究——这些肿瘤轻则引起头疼，重则影响认知功能，而且极大威胁到了患者们的生命。然而，我们对大脑肿瘤的生长过程所了解得还不多，更别提如何有效让脑肿瘤停止生长了。
在过去，科学家们发现，许多大脑肿瘤的生长，看起来和周围的神经元活性有关。这种神秘的现象也促进他们做更多的探索。在其中的一项研究里，科学家们将人类的神经胶质瘤细胞注射到了小鼠的脑子里。电子显微镜下，这些胶质瘤细胞形成了明显的突触结构，周边还能观察到不少装有神经递质的小囊泡。另一项研究，也同样观察到了胶质瘤细胞与神经细胞之间形成的突触结构。
这两支团队也揭示了背后的分子机制：原来在一些胶质瘤细胞中，和突触形成有关的基因得到了激活，这和正常的神经细胞非常类似。
▲癌细胞会和神经细胞形成突触结构，促进自己生长（图片来源：参考资料[1]）
更可怕的是，在这些由癌细胞混搭组成的突触里，神经细胞分泌的神经递质会被癌细胞所吸收，让它们细胞内的钙离子浓度出现瞬间的升高，并引起一系列反应，最终促进癌细胞的转移。这个现象也通过其他实验得到了重复验证。换句话说，通过伪装成神经细胞，并形成突触，一些癌细胞可以得到“生长”的指令，变得更具侵袭性。
科学家们也观察到了一个细思恐极的现象，与神经细胞形成突触，并不是神经胶质瘤所特有的邪恶能力。第三支团队发现，转移到脑子里的乳腺癌细胞，竟然也会形成类似的突触结构！同样，这种结构最终会升高乳腺癌细胞里的钙离子浓度，促进癌细胞的生长和转移。
▲乳腺癌细胞（蓝色）会与分泌神经递质的神经元（红色）形成突触结构（图片来源：W. Jiao and Q. Zeng, EPFL）
不过，发现了脑肿瘤的伪装与生长的策略，也就找到了消灭它们的潜在办法。在前两项研究里，科学家们发现神经胶质瘤细胞需要通过AMPA受体来接受神经递质。而且，癌细胞的AMPA受体，与神经细胞的正常AMPA受体，在结构上有着明显不同。所以，我们可以设计药物针对前者，来起到治疗的作用。
这个设想也随后得到了验证：通过药物或是通过基因改造，研究人员们抑制了AMPA受体的活性，并发现小鼠果然能活得更久。这也为人类的神经胶质瘤提供了一个潜在的治疗靶点。
而对于转移到大脑里的乳腺癌细胞来说，它们需要的是另一种叫做NMDA的受体，其中一种叫做GluN2B的蛋白是突触形成的关键。同样，如果降低GluN2B的表达，脑部的转移肿瘤体积就会更小，动物也能活得更久。
▲今日《自然》杂志也对这三项研究做了专文评述（图片来源：参考资料[1]）
《自然》杂志对这三项研究有着很高的评价，并特地做了专文进行评述。评述中，作者指出这些研究结果表明“脑肿瘤会和神经细胞形成突触连接”。利用与正常突触类似的运作机理，钙离子浓度的上升会“促进肿瘤的增殖，让癌症变得具有致命性”。这些引人入胜的研究结果，有望让相关的受体成为潜在的药物靶点，缓解脑肿瘤的进展。
参考资料：
[1] Andres Barria, (2019), Dangerous liaisons as tumourcells form synapses with neurons, Nature, DOI: 10.1038/d41586-019-02746-7
[2] Venkatesh et al., (2019), Electrical and synapticintegration of glioma into neural circuits, Nature, DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-019-1563-y
[3] Venkataramani et al., (2019), Glutamatergic synapticinput to glioma cells drives brain tumour progression, Nature, DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-019-1564-x
[4] Zeng et al., (2019), Synaptic proximity enables NMDARsignalling to promote brain metastasis, Nature, DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-019-1576-6
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