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Cancer Biol & Med:一种新技术或能将胶质瘤细胞转化为神经元细胞 从而有望彻底根治胶质母细胞瘤

来源:本站原创 2021-09-19 23:56

2021年9月20日 讯 /生物谷BIOON/ --胶质母细胞瘤(GBM ,Glioblastoma)是中枢中神经系统中最流行且最具侵袭性的成年人原发性癌症,目前研究人员急需开发治疗胶质母细胞瘤的新型疗法,这种癌症在很短时间内能快速发展为晚期,而且患者的生存率较低;尽管科学家们进行了大量研究,但目前仍然缺少改善患者生存率以及生活质量的靶向性疗法,当前的疗法主要是抑制肿瘤的生长或破坏癌细胞,然而,基于这种肿瘤的高度适应性、抗药性以及多样化,仅靠当前的疗法似乎是远远不够的。

图片来源:http://www.cancerbiomed.org/index.php/cocr/article/view/1823

胶质母细胞瘤是由滋养神经元并构成脑组织中支持性基质的胶质细胞失控分裂所引发,与神经元(并不会分裂)不同的是,胶质细胞能进行细胞分裂,这就会使其更容易形成肿瘤;近日,一篇发表在国际杂志Cancer Biology and Medicine上题为“Transcription factor-based gene therapy to treat glioblastoma through direct neuronal conversion”的研究报告中,来自宾夕法尼亚州立大学等机构的科学家们利用这两类细胞之间的差异,开发出了一种新型细胞重编程策略来将增殖性的胶质瘤细胞转化为非增殖性的神经元细胞。

研究者所开发的重编程策略与其它抗癌疗法有很大不同,其目的并不是杀灭胶质瘤细胞,而是将其转变为神经元细胞,因此,这对于其它正常细胞的潜在副作用较轻;本文研究结果表明,利用神经转录因子在体内或体外就能成功将胶质瘤细胞重编程为神经元细胞。文章中,研究人员首先利用工程化改造的胶质母细胞瘤细胞来表达特殊的转录因子,其能够诱导神经元的分化,就好像神经分化因子1(NeuroD1,Neurogenic differentiation 1)、神经原素-2(Neurog2,Neurogenin-2)和Achaete-scute同源物1(Ascl1,Achaete-scute homolog 1)一样,有意思的是,重编程的胶质瘤细胞会开始更像神经元一样,并能产生特定的神经元特异性标志物,这种成为神经元的身份转变就会大大降低细胞的增殖率或分裂率。

研究人员发现,每种神经转录因子都能诱导细胞转换为不同的神经元类型,Neurog2的表达会产生最快且最为有效的细胞转换,基于所释放的神经递质,读懂书表达Neurog2和NeuroD1的细胞都会成为谷氨酸能神经元,而表达Ascl1的细胞则会转变为GABA能神经元,这或许就突出了每种因子的特定信号影响效应。这些差异还伴随着不同神经元亚型的不同基因表达模式,这是从RNA测序分析中所观察到的,RNA测序时一种能用来研究不同表达水平基因的技术;随后研究人员评估了转化的胶质瘤细胞的细胞和功能特征;值得注意的是,这些转化的细胞能表现出类似于神经元的细胞内细胞器的排列,并在一定程度上显示出了神经元的信号传输活动。

图片来源:CC0 Public Domain

为了在体内验证研究人员的结果,他们将表达上述因子的的逆转录病毒注射到了移植胶质母细胞瘤的小鼠大脑中,让研究人员兴奋的时,胶质母细胞瘤细胞能有效转化为小鼠机体的神经元细胞,而且神经元生物标志物的表达就是证明;此外,这种细胞转化也会明显抑制动物机体中这些细胞的增殖。相关研究结果表明,胶质瘤向神经元细胞类型的重编程或许能提供一种潜在的治疗性策略,从而减缓胶质母细胞瘤的生长;诸如此类靶向性疗法或呢个帮助克服常规抗癌疗法对健康脑细胞的有害副作用。

研究者Chen说道,本文研究或为后期抑制胶质瘤的生长提供了一个新的研究方向,未来的研究将会从啮齿类动物过渡到非人类的灵长类动物中,这将有助于帮助研究人员确定是否能利用这种重编程策略来治疗猴子大脑中大型的胶质瘤,如果成功的话,其或将为全世界数百万胶质瘤患者提供一种非常有希望的治疗方法。综上,本文研究结果表明,科学家们或能成功将胶质母细胞瘤细胞重编程为不同类型的神经元细胞,这或许能作为一种潜在的替代疗法来利用体内细胞转换技术实现治疗脑瘤的目的。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Xin Wang, et al.Transcription factor-based gene therapy to treat glioblastoma through direct neuronal conversion, Cancer Biology and Medicine (2021). DOI: 10.20892/j.issn.2095-3941.2020.0499

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