Trends系列综述:神经系统居然也参与肿瘤生长
2017/02/16
斯坦福大学的神经科学家在2月份的Trends in Cancer的综述中介绍了肿瘤如何利用神经信号,概括了神经元如何促进大脑、皮肤、前列腺癌、胰腺癌和胃癌的生长,肿瘤微环境的神经调制被证明可能是一个普遍的主题。


癌细胞依靠环绕它们的健康细胞维持生命。肿瘤重新“铺设”血管滋养自己,分泌干扰免疫反应的化学物质。并且,根据最近的研究,癌细胞甚至可以为自己的利益操纵神经元。这种模式不仅适用于脑癌,也适用于前列腺癌、皮肤癌、胰腺癌和胃癌。斯坦福大学的神经科学家在2月份的Trends in Cancer的综述中介绍了肿瘤如何利用神经信号。

该综述介绍了神经系统在调节器官干细胞中起着核心的作用;神经调节肿瘤微环境的作用同样强大。神经元促进大脑、皮肤、前列腺癌、胰腺癌和胃癌的生长。在癌症和发育共享的机制表明,肿瘤微环境的神经调节被证明可能是一个普遍的主题,虽然这种调节的细节仍然未被发现。

这篇文章回顾了在一个广泛的组织范围内对干细胞和肿瘤微环境有影响的神经元,对神经元在外胚层组织和中胚层组织中的作用进行了综述和介绍,并对癌症中的神经信号进行了归纳(见下表)。


文章的梗概

  • 神经系统调节干细胞和前体细胞的功能,从而调节发育、稳态和可塑性。
  • 总结了在几种癌症中神经元介导的发育机制。
  • 癌症和神经系统活动相互调节,促进大脑中的神经元兴奋性增高,促进非神经系统肿瘤生长出新的神经分支。
  • 我们对神经系统在肿瘤微环境中的影响的认识,已经为大脑、前列腺、胰腺、胃和皮肤的特殊癌症开辟了新的潜在治疗途径。随着更多的研究,针对神经元-癌细胞的相互作用可能是一个强大的治疗策略。

  • 周围神经分布促进腺体器官发育和癌症进展

    相关新治疗方法的研究

    文章的通讯作者,斯坦福大学医学院的Michelle Monje首次对神经元支持肿瘤的作用感兴趣是在研究儿童脑胶质瘤的时候。2015年她的实验室在Cell上发表了一篇论文(DOI: 10.1016 / j.cell.2015.04.012)。该研究发现成人和儿童脑胶质瘤细胞在和高度活跃的神经元相邻时生长速度快。

    这个研究只是该方面越来越多发现的一部分,这些研究发现表明不仅是神经附近的癌细胞生长快,而且它们还对神经元分泌的化学信号作出反应。哥伦比亚大学的Timothy Wang最近发表在Caner Cell(DOI: 10.1016 / j.ccell.2016.11.005)上的工作,表明神经元进入到肿瘤微环境中去是胃癌发展必要的。该研究显示阻断胃的神经递质可能代表了一种新的治疗。

    作者的评论

    Monje说:“没有身体的哪一部分不受到神经系统的支配。神经系统是一个极尽分支的树,到达组织的每一部分,对于组织的发育非常重要。这些生长信号已经存在,所以癌细胞怎么会不选择它们呢?”

    癌症治疗的目标通常是切断肿瘤血管和其它养分供应的路线,所以Monje的研究小组有兴趣了解是否有可能通过类似方法阻断神经活动或单纯阻断神经生长因子的分泌来治疗癌症。但存在的挑战是:生长促进信号因神经元和癌症类型而异;此外,阻断神经活动可能是危险的。

    Monje说:“在大脑中,调节神经元的活动不是一个好的选择,因为我们不想让大脑安静下来。大脑需要积极运作。但是我们可以打断肿瘤所选择的特定分子途径。”

    Monje指出针对周围神经有治疗癌症的可能性:“种子必须在正确的土壤中生长,癌症也一样,他们必须处于正确的微环境中。神经细胞和它们分泌的化学物质可以使癌细胞很自在。阻断这些化学物质是探索癌症治疗的第一步。”不过目前研究人员只研究了神经元在少数癌症中的作用,而癌症和神经伙伴关系的完整分子细节仍在研究中。

    参考资料

    Neuronal Activity in Ontogeny and Oncology

    Neurons support cancer growth throughoutthe body

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    • Neuronal Activity in Ontogeny and Oncology

      The nervous system plays a central role in regulating the stem cell niche in many organs, and thereby pivotally modulates development, homeostasis, and plasticity. A similarly powerful role for neural regulation of the cancer microenvironment is emerging. Neurons promote the growth of cancers of the brain, skin, prostate, pancreas, and stomach. Parallel mechanisms shared in development and cancer suggest that neural modulation of the tumor microenvironment may prove a universal theme, although the mechanistic details of such modulation remain to be discovered for many malignancies. We review here what is known about the influences of active neurons on stem cell and cancer microenvironments across a broad range of tissues, and we discuss emerging principles of neural regulation of development and cancer.

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