中国青年报客户端杭州5月12日电肿瘤是怎么形成的？与肿瘤嗅觉有什么联系和致病机制？这些问题一直困扰着学术界。今天，浙江大学的最新研究成果发表在国际顶级期刊《自然》上。这项研究首次通过清晰的证据链证明了嗅觉感知体验与胶质瘤发生之间存在独特的直接联系。本文第一作者为浙江大学医学院博士生陈，通讯作者为刘冲。
胶质瘤是一种常见的恶性原发性颅内肿瘤，年发病率约为3-8人/10万人。从发现疾病到死亡，患者的中位生存期约为15个月。患者需要手术、放化疗、免疫治疗等多模式治疗。目前认为胶质瘤的病因是先天性遗传危险因素和环境中获得性致癌因素相互作用所致。然而，还没有确定环境刺激如何与疾病相关。
在十几年的研究中，刘冲一直在思考，什么因素会诱发胶质瘤？当肿瘤生长时，它会与周围的细胞交流和传递信息。神经元是大脑的基本功能单位，通过神经放电发挥功能。因此，聚焦神经元活动成为探索胶质瘤发生的研究技术路径。
他们的第一个挑战是建立一个可以自发产生神经胶质瘤的实验小鼠模型。只有自发性而非移植性肿瘤，才能真实反映脑内肿瘤形成的过程。刘冲实验室花了几年时间，构建了一个可靠的动物模型，模拟人脑胶质瘤的过程。通过严谨的分析，团队发现肿瘤主要自发起源于嗅球的突触小球层，这是嗅觉回路一级神经元和二级神经元之间的信息交换区。
“既然嗅觉脑区是胶质瘤的好发部位，那么嗅觉回路的神经元活动是否会影响胶质瘤的发生？”这突如其来的“脑洞大开”成为了整个研究的关键。刘冲的团队随后进一步验证。他们利用尖端的化学基因干预方法，精确抑制小鼠嗅觉感觉神经元的活动，肿瘤体积明显缩小。激活其活性后，肿瘤体积增大。结果表明，嗅回路神经元的兴奋性活动是胶质瘤的起源。
浙大团队还通过精确的物理阻断，阻断了小鼠的单侧嗅觉输入，封闭脑的嗅球内肿瘤体积缩小，充分证明嗅觉刺激可以调控胶质瘤的发生。刘冲说，“这项研究首次通过物理手段干预自发性胶质瘤形成，也验证了嗅神经回路在胶质瘤形成中的地位。”
这项研究发现了诱发神经胶质瘤的嗅觉神经回路。我们要做的是追根溯源，找出背后的机制。
通过深入分析，研究团队筛选出生长因子IGF-1是一种潜在的重要效应因子，嗅球中的IGF-1主要表达于嗅觉回路的二级神经元。
基于上述发现，研究人员构建了一种全新的小鼠模型，该模型可以同时模拟神经胶质瘤的发生，并将IGF-1从caplet/cluster细胞的特定来源中去除。结果显示，从帽/簇细胞中敲除IGF-1后，肿瘤体积显著减小。随后，该团队在这种小鼠肿瘤模型中激活嗅觉感觉神经元并阻断IGF-1信号通路，发现嗅觉激活引起的促瘤效应被完全消除。嗅觉活动主要通过IGF-1信号通路调节胶质瘤的发生。
刘冲说，“在整个胶质瘤发生环中，生长因子IGF-1是由嗅觉环中的帽/簇细胞分泌的，相当于无线电发射塔发出的生长信号。这个信号被肿瘤细胞上的生长因子受体接收，就好像电波被天线接收，然后传递到肿瘤细胞，启动细胞恶性转化和增殖的过程。”
从新的角度揭示外界感觉，可以直接影响胶质瘤的发生。刘冲说，这为进一步研究不同的感官刺激，甚至是情绪应激和神经功能异常相关的疾病是否也能影响肿瘤发生提供了无限的思考空空间。基于本研究的深入探索，将有助于未来人们更好地理解肿瘤发生的基础生物学问题，为胶质瘤的预防、早期干预和治疗提供新的方向。
浙江大学供图
来源:中国青年报客户端
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