杨竞课题组Cell Research阐释肿瘤神经生物学的共有机制

　　越来越多的临床证据和基础研究表明，肿瘤病理过程与神经系统之间存在密切关联。正因如此，肿瘤神经生物学（cancer neuroscience）自2020年起开始成为生物医学领域的前沿热点之一。例如，在前列腺癌、乳腺癌、胃癌等常见外周肿瘤中存在交感神经或副交感神经，这些局部神经投射能够调控免疫微环境（immune microenvironment）进而影响肿瘤发生、发展、转移等过程。但是值得注意的，外周肿瘤细胞如何主动与大脑沟通以实现其免疫逃逸则尚不明确。

　　北京大学生命科学学院、IDG麦戈文脑科学研究所、北大-清华生命科学联合中心、北京大学第三医院肿瘤中心杨竞课题组，近年来专注于肿瘤神经生物学的前沿交叉方向。3月11日，最新发表于Cell Research的“Multiple cancer cell types release LIF and Gal3 to hijack neural signals”研究论文，系统性探索了不同外周肿瘤（前列腺癌、乳腺癌、结直肠癌、肺癌等）作用于中枢神经系统的分子信号机制。在本项研究中，杨竞课题组首先发现多种荷瘤小鼠模型可以在相同脑区（PVN、SCN等）触发高度类似的激活状态。进一步，利用多组学筛选（蛋白质谱组学、转录组学、单细胞组学）发现，这些不同类型的小鼠肿瘤细胞均分泌LIF与Gal3两种信号蛋白，且荷瘤小鼠血浆的LIF和Gal3蛋白浓度显著增加。与此同时，相应类型肿瘤病人同样存在血浆内LIF和Gal3蛋白升高的现象。重要的是，在非荷瘤的正常小鼠注射重组LIF和Gal3蛋白可以触发与上述荷瘤小鼠完全相同的脑区活化模式。反之，遗传学手段敲除肿瘤细胞LIF或Gal3表达则阻断荷瘤小鼠的中枢神经系统激活，并显著抑制下游交感神经依赖的肿瘤促进作用。这些研究成果，在领域中首次揭示了不同肿瘤细胞利用共有的分子信号机制“劫持”中枢神经系统，从而为其发展提供有利条件的神经免疫机制。特别是，LIF和Gal3的功能鉴定为肿瘤诊断和治疗提供了新靶点。

　　综合以上，杨竞课题组结合动物疾病模型、人类临床样本、多组学分析、神经免疫等跨学科手段探索肿瘤神经生物学的全新机制，开拓肿瘤神经疗法（cancer neurotherapy）的可能策略。

  原文链接：10.1038/s41422-024-00946-z