【Biorbyt文献】IF=14.7 胶质瘤引发癫痫的隐秘机制

 

胶质母细胞瘤（GBM）作为“最常见”的恶性中枢神经系统（CNS）脑肿瘤类型，通常极具“侵袭性”，是导致患者“死亡”的主要原因。GBM的特征是癌细胞高度浸润性生长， 并且会整合到神经回路中，使肿瘤能够通过神经元与GBM之间的间接旁分泌和电化学突触，在局部CNS微环境内直接沟通，形成病理反馈通路。 
 

然而，神经系统容易受到机械力或相互作用传递、神经病理过程及神经系统疾病的损害。神经系统疾病可能导致严重后果，例如神经元群体电爆发变化所致的癫痫发作，这对生活质量构成重大挑战，特别是随着新型GBM疗法的出现延长了患者的预期寿命。然而，关于这种致命癌症在局部神经回路中的分子基础，仍有许多待确定之处。 

胶质母细胞瘤具有复杂的遗传、表观遗传和环境异质性。“单细胞分析技术”的出现，使得我们能够对异质细胞群进行表型和功能注释，这对于攻克不可治愈的胶质母细胞瘤至关重要。

既往研究表明，一部分少突胶质前体细胞样（OPC样）胶质瘤细胞能够调节突触连接并劫持神经发育特征，成为电化学网络和癌症进展中的主要参与者。而在间充质样（MES样）癌细胞中的其他亚群，则与缺氧应激和免疫浸润丰富度相关。尽管这种疾病的异质性本质引起了研究领域的广泛关注，但实际上，许多胶质瘤患者更早地受到癫痫发作的影响，或处于癫痫发作的风险之中。这尤其重要，因为瘤内异质性的可塑性要么演化出特定的与癫痫相关的肿瘤亚群，要么影响神经元兴奋性，从而进一步加剧癫痫发作的后果。 

驱动肿瘤病灶前沿侵袭的主要机制尚不完全清楚，部分原因在于缺乏患者来源和临床前模型。癌细胞和神经递质紊乱使癫痫的发生更加复杂， 但越来越多的证据表明，CNS微环境，如小胶质细胞和少突胶质细胞，也对癫痫病灶中神经元网络兴奋性失控带来的挑战有所贡献。肿瘤周围新皮层的胶质瘤细胞表现出谷氨酸清除能力受损，细胞外谷氨酸摄取减少，谷氨酸兴奋性毒性增加，可能导致肿瘤相关性癫痫发作和生存期缩短。癌细胞常分泌类似神经元连接中的突触形成因子，导致神经元过度兴奋。此外，癫痫发作还伴随着离子调节系统的显著改变；例如，细胞外K+可调节神经元兴奋性和癫痫发作。然而，GBM细胞的浸润行为以及常见癫痫样活动的潜在机制仍不清楚。

今天，和大家分享一篇引用biorbyt产品的文献，复旦大学脑科学转化研究院、华山医院及华东师范大学的联合研究团队，在国际权威期刊 《Neuron》上发表了一篇题为“Potassium Ion Channel Modulation at Cancer-Neural Interface Enhances Neuronal Excitability in Epileptogenic Glioblastoma Multiforme”的研究论文，揭示了致痫性胶质瘤中肿瘤与神经元的复杂相互作用机制。

 

 

文献赏析

 

文章名称：

Potassium ion channel modulation at cancer-neural interface enhances neuronal excitability in epileptogenic glioblastoma multiforme

文章作者：

Ye Zhang , Wei Duan , Lingchao Chen , Junrui Chen , Wei Xu , Qi Fan , Shuwei Li , Yuandong Liu , Shidi Wang , Quansheng He , Xiaohui Li , Yang Huang , Haibao Peng , Jiaxu Zhao , Qiangqiang Zhang , Zhixin Qiu , Zhicheng Shao , Bo Zhang , Yihua Wang , Yang Tian , Yousheng Shu , Zhiyong Qin , Yudan Chi

文章链接：

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39532103/

文章摘要：

中枢神经系统（CNS）在胶质母细胞瘤（GBM）的发病机理中作为关键调节因子的作用日益受到认可，肿瘤与局部神经元回路之间的相互作用经常导致癫痫的发作。然而，这些因素的相互作用仍不明确。

本研究中，我们报告了在癫痫型GBM患者的祖细胞样家族内不同癌症亚型之间出现的一种协调的瘤内转变，揭示了少突胶质祖细胞（OPC）样亚群在肿瘤-神经元界面处的累积，以及周围神经元网络中电信号活动的增强。与癫痫相关的OPC样细胞表达KCND2基因，该基因编码电压门控K+通道KV4.2，通过细胞外K+的累积增强神经元兴奋性，这在患者来源的离体切片、异种移植模型和类器官工程中均得到了证实。

综上所述，我们揭示了促进肿瘤周边区域癌细胞与神经元相互作用的局部回路、细胞成分和分子机制。KCND2在介导神经系统与肿瘤之间的电信号通讯中发挥着至关重要的作用，提示了潜在的干预靶点。

使用产品及产品信息：

1、mCherry antibody（orb11618，biorbyt）

https://www.biorbyt.com/mcherry-antibody-orb11618.html

 

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