加州大学旧金山分校的科学家们发现，胶质母细胞瘤脑瘤中的神经活动重组了周围脑组织的连接，导致认知能力下降，并且已经确定药物加巴喷丁可以阻断小鼠的这种活动。这项研究通过考虑细胞之间的通讯网络，标志着一种新的潜在治疗方法，表明它不仅可以影响胶质母细胞瘤，还可以影响其他神经系统癌症和转移性脑癌。

胶质母细胞瘤是一种众所周知的难以治疗的脑癌，它会渗透到大脑的邻近网络，导致认知能力下降。然而，这种咄咄逼人的侵犯也可能成为其垮台的原因。

加州大学旧金山分校的一组研究人员发现，这些致命的肿瘤可以通过神经活动改变周围脑组织的连接结构。这种重组会导致与该疾病相关的精神退化。此外，他们发现加巴喷丁，一种通常用于预防癫痫发作的药物，可以阻止胶质母细胞瘤小鼠的这种促进肿瘤生长的活性。

发表在《自然》杂志上的这一发现，为研究一种即使是最现代、最复杂的癌症药物也束手无策的疾病提供了一个充满希望的新方向。

神经外科医生Shawn Hervey-Jumper(医学博士)和博士后学者Saritha Krishna博士共同领导了这项研究，他说:“胶质母细胞瘤需要一场胜利，这项研究为这些患者打开了一扇通往治疗可能性的大门，并为脑癌提供了一种新的思考方式。”

当Hervey-Jumper开始他的研究时，科学家们最近发现脑肿瘤是由一个正反馈循环推动的。当癌细胞产生可以作为神经递质的物质时，它就开始了。这种“额外”的神经递质供应刺激神经元变得过度活跃，反过来刺激癌细胞的生长。

在早期对小鼠和脑类器官(从培养皿中培养的人类干细胞中提取的小束神经元)的研究基础上，Hervey-Jumper专注于反馈回路对脑癌患者的人类行为和认知的意义。

研究小组招募了一些志愿者，他们的肿瘤已经渗入控制语言的大脑区域，正在等待胶质母细胞瘤的手术。就在对肿瘤进行手术之前，Hervey-Jumper在语言区域的表面放置了一个微型电极网格，向志愿者展示图片，并要求他们说出他们看到的东西。

然后，研究小组将结果与来自同一参与者的正常的非肿瘤大脑区域进行了比较。他们发现，参与者的肿瘤浸润大脑区域使用更广泛的大脑区域神经网络来识别他们所看到的东西。

巨蟹座细胞间对话

Hervey-Jumper将此归因于大脑该区域信息处理能力的退化。他把它比作管弦乐队，在管弦乐队中，音乐家们同步演奏，使音乐发挥作用。

他说:“如果你失去了大提琴和木管乐器，剩下的演奏者就不能像以前那样演奏乐曲了。”捆绑在肿瘤中的脑细胞受损严重，因此必须从更远的地方招募其他脑细胞来完成过去由较小区域控制的任务。

研究表明，正是细胞之间的这种相互作用导致了与脑癌相关的认知能力下降，而不是像科学家们认为的那样，由肿瘤生长引起的炎症和压力。

“脑瘤不会坐视不管，等死的。”“它是由神经系统调节的。它与周围的细胞对话，并积极地融入大脑回路，重塑它们的行为方式。”

我们还没想过以这种方式谈论癌症

现在，研究人员知道肿瘤正在利用大脑的网络。因此，他们转向加巴喷丁，它通过抑制大脑中过度的电活动来控制癫痫发作，并在植入了人类胶质母细胞瘤细胞的老鼠身上进行了测试。

克里希纳说:“加巴喷丁实际上阻止了肿瘤的扩张。“这使我们有希望将加巴喷丁与其他胶质母细胞瘤疗法结合起来，可以避免我们在患者身上看到的一些认知能力下降，并可能延长他们的生命。”

这一发现可能适用于其他神经系统癌症，如脊柱癌症，并可能有助于解释为什么大脑是许多癌症的第一个转移部位。

Hervey-Jumper说，这项研究鼓励癌症专家考虑细胞之间的通信网络，就像胶质母细胞瘤的正反馈回路一样，作为治疗的潜在目标，以及遗传和免疫方法。

“我们以前从未以这种方式考虑过癌症，”他说。“癌细胞和健康脑细胞之间存在对话的想法是一种范式转变。”

参考:作者:Saritha Krishna, Abrar Choudhury, Michael B. Keough, Kyounghee Seo, Lijun Ni, Sofia Kakaizada, Anthony Lee, Alexander Aabedi, Galina Popova, Benjamin Lipkin, Caroline Cao, Cesar Nava Gonzales, Rasika Sudharshan, Andrew Egladyous, Nyle Almeida, Yalan Zhang, Annette M. Molinaro, Humsa S. Venkatesh, Andy G. S. Daniel, Kiarash Shamardani, Jeanette Hyer, Edward F. Chang, Anne Findlay, Joanna J. Phillips, Srikantan Nagarajan，David R. Raleigh, David Brang, Michelle Monje和Shawn L. Hervey-Jumper, 2023年5月3日，Nature。DOI: 10.1038 / s41586 - 023 - 06036 - 1

这项研究由美国国立卫生研究院、罗伯特·伍德·约翰逊基金会和美国脑肿瘤协会资助。