新研究重新思考血肿瘤屏障并确定脑癌治疗的新途径

在一项新的研究中，科学家们发现了血肿瘤屏障的机制，这是提高治疗效果和防止癌细胞复发的最重要障碍之一。该研究团队由病童医院(SickKids)发育与干细胞生物学项目高级科学家黄希博士领导，为更有效地治疗最常见的恶性小儿脑肿瘤髓母细胞瘤奠定了基础。

“尽管对脑癌进行了数十年的研究，但对控制血肿瘤屏障形成和功能的机制仍然知之甚少，”黄说，他也是加拿大亚瑟和索尼娅拉巴特脑肿瘤研究中心的首席研究员癌症生物物理学研究主席。“我们的发现代表了对血液肿瘤屏障如何形成和工作的理解的突破。”

在今天发表在《神经元》杂志上的一篇论文中，研究小组确定了一种减少血肿瘤屏障对髓母细胞瘤治疗影响的方法。

“我们的研究为克服血液肿瘤屏障和更有效地治疗儿童破坏性脑肿瘤开辟了道路。”

重新构想血肿瘤屏障

血脑屏障控制着我们血液中的分子进入大脑组织的程度——其生物学目的是防止有害物质扩散到大脑。然而，这个过程也阻止了超过 95% 的小分子药物进入大脑，使大脑的状况非常难以治疗。

屏障部分是由在中枢神经系统中铺设血管的特殊细胞形成的，称为星形胶质细胞。

长期以来，研究人员一直认为这些星形胶质细胞还包含血肿瘤屏障，它在脑肿瘤细胞周围形成类似的屏障，以阻止化疗的有效传递。Huang和他的团队现在已经确定，髓母细胞瘤中的血肿瘤屏障是由肿瘤细胞自身构建的一种全新的结构。

打破治疗障碍

由 SickKids 的共同第一作者 Xin Chen、Ali Momin 和 Siyi Wanggou 领导的 Huang 的团队发现，髓母细胞瘤肿瘤细胞依赖离子通道“Piezo2”，一种在细胞信号传导中起重要作用的蛋白质，以帮助形成血液-肿瘤屏障。通过在小鼠中对 Piezo2 进行基因沉默，髓母细胞瘤肿瘤细胞无法形成血肿瘤屏障。没有这种屏障，依托泊苷(一种常见的化疗药物)能够更好地穿过血肿瘤屏障并治疗髓母细胞瘤肿瘤细胞。

除了改善化疗的递送，研究人员还发现髓母细胞瘤肿瘤细胞在沉默 Piezo2 后对依托泊苷明显更敏感。

“脑癌治疗的两个主要障碍是血肿瘤屏障和对化疗本质上不敏感的独特肿瘤细胞群。我们发现敲除 Piezo2 解决了可能导致患者治疗失败的两个障碍，”黄说。

“这项研究不仅可以为小儿脑癌提供有效治疗的潜在新方法提供信息，而且还可以激发对其他原发性和转移性脑肿瘤的血肿瘤屏障的重新研究。”

黄七年前在他的 SickKids 实验室启动了这个项目，其他值得注意的发现包括脑肿瘤细胞如何劫持力激活的离子通道以促进肿瘤硬化和生长。

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