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(编辑推荐)本综述系统阐释了胶质瘤(GBM)与神经元通过突触(NGSs)、电生理、旁分泌(NLGN3/BDNF)、代谢及神经递质(GABA/5-HT)等多层次动态互作网络,揭示了神经系统主动调控肿瘤进展的新范式,为基于肿瘤-神经元网络的精准治疗提供理论框架。
胶质瘤与神经元:一场致命的共舞
Abstract
作为最常见的原发性脑肿瘤,胶质瘤(尤其是胶质母细胞瘤GBM)的致命性源于其高侵袭性和肿瘤内异质性。传统放化疗的失效促使科学家将目光投向癌症神经科学(cancer neuroscience)领域——神经元与胶质瘤细胞通过突触连接、电信号传导、代谢耦合等方式形成的复杂互作网络,正重新定义着我们对肿瘤进展的认知。
Introduction
胶质瘤已不再被视为孤立的病理实体,而是神经网络的"叛逆组件"。它们不仅劫持神经环路,更通过钙离子(Ca2+)振荡、谷氨酸能突触等机制主动重塑微环境。这种双向对话为开发靶向肿瘤-神经元界面的疗法提供了全新视角。
Synaptic Interaction Mechanisms
胶质瘤细胞与神经元形成的类突触结构(neuron-glioma synapses, NGSs)堪称肿瘤的"窃听装置"。当神经元释放谷氨酸时,肿瘤细胞通过AMPA受体接收信号,引发Ca2+内流促进侵袭。更惊人的是,胶质瘤会修剪周围突触以优化自身"信号接收",这种突触可塑性(synaptic plasticity)现象解释了为何抗癫痫药物可能具有抗肿瘤效应。
Paracrine Interaction Mechanisms
神经元分泌的神经连接素-3(NLGN3)如同肿瘤的"生长激素",能持续激活PI3K-mTOR通路。动物实验显示,敲除NLGN3可使肿瘤体积缩小50%。而脑源性神经营养因子(BDNF)通过TrkB受体促进胶质瘤干细胞自我更新,这或许解释了为何活跃脑区的肿瘤进展更快。
Neurotransmitter-Mediated Interaction Mechanisms
γ-氨基丁酸(GABA)和5-羟色胺(5-HT)在这场对话中扮演双重角色:GABA能抑制正常神经元却刺激肿瘤增殖,而5-HT通过HTR2A受体诱导胶质瘤细胞迁移。靶向这些受体的小分子药物正在临床试验中展现潜力。
Mechanistic Summary
从突触耦合到代谢劫持,胶质瘤与神经元的互作呈现惊人的时空特异性。例如,肿瘤边缘区更多依赖突触通讯,而核心区则偏向旁分泌信号。这种分区策略提示联合治疗的必要性。
Conclusion
阻断单个通路可能收效有限,但针对突触(如AMPA受体拮抗剂)、旁分泌(NLGN3抗体)和代谢(乳酸转运体抑制剂)的"组合拳"策略正在兴起。光遗传学调控神经活动等创新方法,或将开启神经肿瘤学的新纪元。
CRediT authorship contribution statement
研究团队来自首都医科大学,获得北京市自然科学基金(JQ23040)等支持,声明无利益冲突。这项系统性工作为理解肿瘤-神经系统共生关系树立了新标杆。
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