惊！小细胞肺癌的 “电” 秘密：电活动竟成癌细胞恶性发展 “幕后推手”

时间：2025年2月13日

来源：Nature

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为探究癌细胞电兴奋性及对癌症进展的影响，研究人员开展小细胞肺癌（SCLC）相关研究。发现 SCLC 中 NE 细胞的电活动促进肿瘤恶性发展且有独特代谢依赖。该成果为理解 SCLC 发病机制和开发新疗法提供思路，值得科研读者一读。

在癌症研究的广阔领域中，神经元相关的特征与癌症之间的联系一直是科学家们关注的焦点。已有研究发现，神经元受体的异常表达会推动多种癌症的发展，比如神经元 NMDAR 信号通路被肿瘤细胞劫持，促进肿瘤生长和侵袭。而且，腺癌的神经内分泌（NE）转化也与肿瘤的侵袭性增强有关。然而，一个关键的问题却一直悬而未决：癌细胞是否具有神经元的典型特征 —— 电兴奋性，并且这种电兴奋性会对癌症的发展产生影响吗？这就像在黑暗中摸索，虽然看到了一些线索，但关键的真相仍隐藏在迷雾之中。

为了揭开这层迷雾，来自各个研究机构的科研人员齐心协力，对这个神秘的领域展开了深入探索。他们的研究成果发表在了《Nature》期刊上，论文题目是 “Electrical activity drives small-cell lung cancer malignancy”。这项研究聚焦于小细胞肺癌（SCLC），这是一种极具侵袭性的癌症，大部分患者在确诊时就已经出现远处转移，中位生存期很短，就像癌症世界里的 “恶魔”，给患者带来极大的痛苦。研究人员发现，SCLC 中的 NE 细胞具有电兴奋性，其动作电位的发放直接促进了 SCLC 的恶性发展。而且，NE 细胞对氧化磷酸化（OXPHOS）有着特殊的代谢依赖，非 NE 细胞还会在代谢上支持 NE 细胞，就像团队中的成员相互协作一样。此外，研究还揭示了 SCLC 进展过程中神经支配的变化，这一系列发现为理解 SCLC 的发病机制提供了全新的视角，也为开发新的治疗策略带来了希望。

在研究过程中，科研人员运用了多种先进的技术方法。他们通过膜片钳电生理记录，就像是给细胞装上了 “电信号探测器”，精确地检测细胞的电生理特性；利用 RNA 测序，如同打开了细胞的 “基因密码本”，分析细胞的基因表达情况；借助代谢分析，包括检测糖酵解指标、氧气消耗率等，了解细胞的代谢特点；还采用了体内成像技术，如对小鼠进行体内钙成像，实时观察细胞在体内的活动情况。这些技术方法相互配合，为研究提供了有力的支持。

下面让我们详细看看研究的具体成果：

SCLC 中存在电活性的 NE 细胞

科研人员首先从经典 SCLC 的基因工程小鼠模型（GEMMs）中获取了一系列细胞系，包括 NE 细胞和非 NE 细胞。RNA 测序分析显示，NE 细胞和非 NE 细胞有着不同的基因表达特征，这就像是它们各自带着独特的 “身份标签”。膜片钳电生理记录进一步发现，NE 细胞和神经元一样具有兴奋性，能够产生动作电位，而非 NE 细胞则不具备这种能力。而且，NE 细胞的静息膜电位更负，和神经元相似，非 NE 细胞的静息膜电位则更接近其他非兴奋性癌细胞。通过表达基因编码的钙指示剂 GCaMP6m，研究人员还观察到 NE 细胞中存在自发和诱发的钙波，这表明 NE 细胞的电活动十分活跃。此外，他们还发现，NE 细胞之间的钙波传播是由可扩散因子介导的，和胶质瘤中通过肿瘤微管和间隙连接传播的机制不同。