胶质母细胞瘤细胞以神经元搭便车的方式侵入大脑
胶质母细胞瘤是一种最具侵略性的脑肿瘤，它的某些细胞模仿了未成熟神经元的特征和运动策略，从而在大脑中定植。来自海德堡大学医院(UKHD)、海德堡医学院(MFHD)和德国癌症研究中心(DKFZ)的研究人员的基本新结果首次对肿瘤的扩散机制提供了详细的见解。胶质母细胞瘤细胞在健康的脑组织中移动，在一个合适的位置定居，然后形成恶性网络，通过这些网络，它们与“母肿瘤”重新连接。这些入侵者不仅与神经细胞的前体细胞共享它们的分子特征，而且它们也以相同的运动模式迁移，并像这些一样与大脑的健康神经细胞建立联系。研究结果最近发表在细胞在一篇社论中得到了认可。
胶质母细胞瘤生长在大脑就像一个真菌网络。因此，它们不能通过手术完全切除，由于它们的弹性网络，可以在密集的化疗和放疗中存活下来。这使它们成为人类最危险的脑肿瘤，在初次诊断后平均生存时间约为15个月。这种特征生长是如何发生的，是UKHD和DKFZ临床合作单元神经肿瘤学Frank Winkler教授、解剖和细胞生物学研究所功能神经解剖学系主任Thomas Kuner教授和Varun Venkataramani博士的工作组研究的主题。2015年，该团队描述了细胞过程的网络胶质母细胞瘤细胞这是治疗耐药性的原因之一。通过这些线路，肿瘤细胞可以修复损伤和交换生存所必需的物质。2019年，研究人员发现肿瘤细胞从神经元接收直接信号，刺激它们生长。
最后，研究小组用显微镜仔细观察了脑肿瘤中的不同细胞类型。“胶质母细胞瘤由非常不均匀的细胞组成。我们想知道不同类型的细胞在生物学作用上有多大程度的不同，”温克勒说。在这个过程中，他们发现了一个非常灵活的癌细胞子集，它在几个方面类似于神经细胞的前体分子特征它们在大脑中移动的能力，以及它们通过突触(信号传输的特殊接触点)与大脑神经细胞连接并接收信号的方式。
“使用高分辨率显微技术，我们在小鼠大脑中生长的人类胶质母细胞瘤细胞中观察到，这些癌细胞在大脑中移动的模式与捕食者在其领地中寻找猎物的模式相同——很像神经前体细胞。在这样做的过程中，它们用精细的细胞延伸扫描环境，并通过突触接收来自神经细胞的激活信号，它们似乎需要入侵，”Kuner教授描述道。他的团队使用了现代显微镜和分子生物学方法的结合，提供了细胞在组织中的相互作用、细胞与细胞的接触及其分子特性的详细和三维视图。
在显微镜下，很明显，在扩散的细胞找到一个有利的位置后，它们改变了分子性质，转化为一种不再移动而是形成网络的细胞类型。“这种行为类似于新大陆的殖民:首先，个体定居者前往远方，与当地人接触，最终定居下来，”第一作者Varun Venkataramani博士描述道。
UKHD神经临床医学主任沃尔夫冈·维克教授博士认为，这一结果是“癌症神经科学”领域的里程碑，神经系统和肿瘤细胞之间复杂相互作用的科学:“我们第一次了解了胶质母细胞瘤的不同细胞类型，哪些分子特征与哪些行为相关，以及哪种细胞类型负责侵入性肿瘤增长。相反，由这些细胞形成的网络细胞类型负责抗性。这一知识可以为新疗法提供起点。”下一步是进一步解码运动的分子机制，与神经的交流细胞以及网络。
进一步探索
