Nature揭示肿瘤的恶性网络

 无法治愈的星形细胞瘤，包括尤其恶性的胶质母细胞瘤，会像菌丝体一样扩散性生长进入健康脑组织中。因此，采用手术无法完全切除这些肿瘤，纵使给予强化治疗它们也常常会在某一时刻再度开始生长。这些肿瘤具有有效的治疗抵抗机制。

在发布于《自然》（Nature）杂志上的新论文中，科学家们描述了星形细胞瘤的一个显著特点：它们形成了极细长的细胞膜延伸物，它们利用这些延伸物不断地扫描健康大脑，由此侵袭并移居健康大脑。

当肿瘤生长时，癌细胞利用这些延伸物来互相连接一个大型网络，在这一网络中它们集中及跨远距离通讯，使得星形细胞瘤看起来像高度复杂的、器官样实体。“我们首先想到的是，这看起来像在已存在的大脑内部又形成了一个新的大脑。肿瘤细胞在网络中相互连接，与我们所知道的在大脑中神经元和其他细胞类型构成的网络相似，”海德堡大学医院与德国癌症研究中心的Frank Winkler说。

在一年的时间里，研究人员观察了他们移植到小鼠体内的人类胶质母细胞瘤的生长情况。他们利用了一种特殊的显微镜技术观察大脑的深层。以这种方式，他们发现癌细胞通过细胞膜微管交换分子，也利用了这些微管作为通讯渠道。

研究人员也在来自脑癌患者的组织样本中发现了这一肿瘤微管网络。癌细胞相互连接越多，肿瘤亚型越具有恶性且抵抗治疗。

因此，科学家们推测这一肿瘤微管网络必定与抵抗治疗有关联。他们观察发现，实际上肿瘤可以识别对该网络的损坏并立即修复它。胶质母细胞的标准疗法——放疗无法杀死成为这一网络组成部分的肿瘤细胞，而这一网络外的癌细胞则会死亡。

那么肿瘤细胞是如何形成这些特别的膜延伸物的呢？分析来自250名脑癌患者肿瘤组织中的基因活性提供了线索。为了建立它们的网络，癌细胞利用了一些通常在神经系统发育早期活化的特异分子信号通路。科学家们在小鼠实验中阻断这些信号通路，发现小鼠随后形成了较小且相互连接较少的肿瘤，其对放疗反应非常敏感。

海德堡大学医院神经病学系Wolfgang Wick 说：“星形细胞瘤，尤其是胶质母细胞瘤抵抗所有类型的治疗是一个大问题。我们的结果第一次表明了一种人们长期追求的，可破坏这种治疗抵抗，由此使得我们最终可提高这些肿瘤治疗疗效的新方法。这些结果还解释了一种特定的脑癌亚型更好地响应治疗的原因。

论文的第一作者Matthias Osswald说：“它们建立网络的能力似乎有限。尽管这一研究发现不能立即使我们能够为我们的脑肿瘤患者提供一种新疗法，但它表明了治疗开发的方向：我们必须破坏这一恶性网络。”