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靶向抑制剂调节人神经胶质瘤细胞迁移 |
胶质瘤是最积极的和致命的癌症之一因肿瘤传播人神经胶质瘤干细胞的存在和这些细胞的高度洄游性质。最近的研究揭示在转录物的表达这可能有助于治疗失败和肿瘤复发广泛瘤内异质性。尽管在了解胶质母细胞瘤的基本生物学方面取得了进展,但由于缺乏有效的体外或体内迁移模型,对胶质瘤细胞迁移的研究受到阻碍。到目前为止人类胶质瘤细胞迁移的研究是在层粘连蛋白涂层表面,胶原蛋白和星形胶质细胞层,细胞外基质层电纺纳米纤维或死后小鼠异种移植模型。虽然所有这些研究都提供了关于胶质瘤细胞迁移特性的信息,但是它们与有髓鞘和非有髓鞘轴突的实时相互作用尚未得到研究。胶质瘤细胞的迁移通过与轴突纤维,神经胶质细胞小胶质细胞和内皮细胞的持续相互作用发生在脑实质中,这可能影响它们的迁移效率并且不能用当前的单层迁移模型来解释。
在这里研究人员提出了一种研究有髓鞘和非髓鞘轴突上胶质瘤细胞迁移的新方法。基于研究人员对背根神经节轴突雪旺细胞共培养的经验,研究人员开发了一种含有背根神经节轴突少突胶质细胞共培养物和胶质瘤细胞的离体系统。研究人员实时显示胶质瘤细胞与轴突轨迹相互作用并沿着有髓鞘和非髓鞘轴突迁移。此外研究人员观察到胶质瘤细胞通过广泛形成伪足与相邻轴突相互作用。使用先前描述的腔室系统研究人员分离了胶质瘤细胞伪足并进行了多聚核糖体分级,然后进行和免疫印迹以检测局部翻译的转录物,并可以调节伪足的形成以及胶质瘤细胞与轴突的相互作用。研究人员发现了本地翻译。接下来使用癌症基因组图谱数据库,研究人员显示肿瘤和具有野生型的肿瘤中过表达。抑制活性阻断桩蛋白,的磷酸化伪足的形成和胶质瘤细胞的体外迁移。此外使用原位异种移植小鼠模型体内脑室内递送的小分子抑制剂导致肿瘤大小的显着减少。最后用体外处理导致显着抑制自我更新和肿瘤球形成。根据研究人员的数据研究人员建议是人类胶质母细胞瘤的治疗靶点。
由于癌细胞迁移率高和侵入周围脑实质,胶质母细胞瘤是侵袭性肿瘤。目前对胶质母细胞瘤的治疗包括肿瘤块的最大手术切除,然后放射到脑区域在成像上显示异常信号加边缘,给予替莫唑胺和电场抗有丝分裂治疗。即使采用这种多治疗方法,肿瘤复发也很常见预后也不利。其中一部分是由于肿瘤细胞的迁移特性,它侵入脑实质使得局部或区域治疗无法消除。
已经注意到胶质瘤细胞优先与有髓鞘的轨迹相关地迁移在大脑中。到目前为止由于当前模型的局限性,不可能研究胶质瘤细胞与有髓鞘或无髓鞘轨迹的实时相互作用。研究人员的离体共培养系统通过在与有髓鞘或非髓鞘轴突相互作用期间实现胶质瘤细胞的实时成像来解决该问题。尽管背根神经节轴突培养物不能精确地代表中枢神经系统环境和复杂性,但背根神经节轴突的少突胶质细胞髓鞘形成通常被认为是研究中枢神经系统髓鞘和中枢神经系统髓鞘轴突相互作用的最佳体外方法。使用这些培养物研究人员证明胶质瘤细胞形成扩展的伪足,以探索周围的微环境,与轴突相互作用并沿轴突路径迁移。对周围环境的局部探索取决于细胞解释细胞外线索的能力,并采用基因表达和蛋白质合成来响应这些信号。将相关转录物定位在细胞内的适当位置使得能够加速对信号输入的响应。由于集中在不同的位置,因此很少有时间将蛋白质移动到大的细胞质区域。一个充分描述的例子是生长锥对有吸引力或排斥性线索的反应,这是由特定的局部翻译决定的。这种刺激驱动的特异性局部翻译在空间上将信号接收与基因功能联系起来,并且与癌细胞迁移和侵袭的调节特别相关。在这里研究人员显示了胶质瘤细胞伪足中的空间定位。这些转录物与伪足的局部多聚核糖体结合以进行局部翻译。这表明在胶质瘤细胞的微环境探索过程中动态调节胶质瘤细胞的细胞骨架重排以及随后控制其迁移的重要作用。
胶质母细胞瘤的几种新疗法,包括靶向神经胶质瘤细胞迁移和侵袭。作为靶向抑制剂开发的靶向整联蛋白信号传导途径的下游效应物,因此对于控制神经胶质瘤细胞迁移的细胞骨架变化比西仑吉肽更具特异性。其次磷酸化优先在胶质瘤细胞中表达,这使其比在内皮细胞中表达的整联蛋白具有更高的选择性。尽管是活性的高效抑制剂,但它还能以高亲和力结合至少几种激酶和受体,这可能有助于其对人胶质母细胞瘤的生物效力,并解释研究人员在体内观察到的转录抑制程度。为了确定作为人类胶质母细胞瘤局部治疗的潜在副作用,研究人员在脑室内应用抑制剂后开始在啮齿动物中进行药代动力学和毒理学研究。
尽管目前的治疗方法,胶质母细胞瘤是最具攻击性和致命的人类肿瘤之一。这使得鉴定调节胶质瘤细胞迁移和干性的分子机制成为关键的努力。在这里研究人员证明用处理人胶质母细胞瘤导致肿瘤生长,的自我更新以及与患者存活相关的临床相关靶向基因的表达的显着抑制。因此研究人员提出的局部体内抑制构成了人类胶质母细胞瘤的有希望的新治疗方法。
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胶质瘤是颅内最常见的恶性肿瘤,发病率占颅内原发性肿瘤的50%,居第1位,多见于成人,好发部位以额叶、颞叶、顶叶居多。胶质瘤患者男性发病率高于女性,发病年龄以成人多见,30~40岁为发病高峰年龄。不同病理类型的胶质瘤各有其高发年龄,室管膜瘤的高发年龄在10岁以前,星形细胞瘤多见于中年人,老年人以胶质母细胞瘤多见。 |
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