研究者は、胃がんが近くの感覚神経と電気的な接続を行い、これらの悪性回路を使用して癌の成長と拡散を刺激することを発見しました。
神経と脳の外側のがんの間の電気接触が発見されたのは初めてであり、他の多くの癌が同様のつながりを作ることで進行する可能性を高めています。
「多くの癌は近くのニューロンを活用して成長を促進しますが、脳の癌の外では、これらの相互作用は、成長因子の分泌に広くまたは間接的な影響を介して起因しています」と、シルバーバーグ医学教授のティモシー・ワンは言います。コロンビア大学Vagelos College of Physicians and Surgeonsは、研究を主導し、癌神経科学の成長分野のリーダーの1人です。
「2つの間のコミュニケーションがより直接的かつ電気的であることがわかったので、神経症のために癌を治療するために設計された再利用薬を再利用する可能性を高めます。」
癌細胞へのニューロンの配線はまた、がんが成長を刺激するための特に迅速なメカニズムを指揮できることを示唆しています。
「癌を取り巻く細胞がたくさんあり、この微小環境は成長のために豊かな土壌を提供することがあります」と王は言います。研究者は、癌の成長における微小環境の免疫細胞、結合組織、および血管の役割に焦点を合わせてきましたが、過去20年間で神経の役割を調べ始めたばかりです。
「最近出現したのは、神経系が癌にどれほど有利であるかです」と王は付け加えます。 「神経系は、腫瘍微小環境にあるこれらの他の細胞のいずれよりも速く機能します。これにより、腫瘍は周囲の成長と生存を促進するために、腫瘍がより迅速に通信し、改造されます。」
癌神経接続はシナプスに似ています
胃腸科医として、Wangの研究は胃や他の消化管に焦点を当てています。約10年前、彼は胃がんのマウスの迷走神経を切断すると、腫瘍の成長が大幅に遅くなり、生存率が増加することを発見しました。
がん細胞とニューロンは、彼らが出会う場所で古典的なシナプスを形成しないかもしれませんが、チームの電子顕微鏡写真はまだ少し曖昧です – 「ニューロンが癌細胞と電気回路を作成することは間違いありません」と王は言います。 「これは、典型的な神経筋のシナプスよりも遅い反応ですが、それでも電気的反応です。」
研究者たちは、カルシウムイメージングを使用してこの電気活動を見ることができました。これは、電気衝動が移動するにつれてカルシウムイオンが細胞に急上昇するときに照明を上げる蛍光トレーサーを使用する技術です。
「腫瘍から始まり、脳に向かって上がり、再び腫瘍に向かって戻ってくる回路があります」と王は言います。それは、がんを刺激し続け、その成長と広がりを促進し続けるフィードフォワードループのようなものです。」
潜在的な癌治療としての片頭痛薬
胃がんの場合、片頭痛の治療に現在使用されているCGRP阻害剤は、腫瘍と感覚ニューロンの間の電気接続を潜在的に短絡する可能性があります。
Wangの研究では、胃がんのマウスに投与されたCGRP阻害剤は、腫瘍のサイズを減らし、生存率を延長し、腫瘍の拡散を防ぎました。
「患者からの胃がんデータの分析に基づいて、マウスで発見した回路もヒトに存在し、それらを標的とすることは追加の有用な治療法になる可能性があると考えています」とWang氏は言います。
感覚ニューロンは、CGRPを使用して、より間接的な経路を介して癌を刺激する場合もあります。 Wang’s Labの未発表の所見は、ニューロンが腫瘍微小環境の結合組織細胞との接触を介して胃がんの成長を促進することを示唆しています。また、他の研究者は、感覚神経が、おそらくCGRPを介してT細胞の疲労を引き起こし、他のタイプの癌に向けられた免疫応答をオフにする可能性があることを発見しました。
「しかし、それはすべてがん細胞が神経回路を設定することから始まると思います」と王は言います。
「神経は、動物の正常な成長と再生の過小評価されたマスターレギュレーターです。発達中に臓器が形成されると、神経が道を進むことがわかります。その観点から、神経が腫瘍の成長を促進することは予想外ではありませんでした。 「
#神経は胃がんを感電させ成長を引き起こし広がります