脑瘤由小鼠的正常神经元活动引起，易患此类肿瘤

看到、听到、思考、做白日梦——事实上，做任何事情都会激活大脑中的神经元。但对于那些易患脑瘤的人来说，大脑的普通嗡嗡声可能是个问题。圣路易斯华盛顿大学医学院和斯坦福大学医学院的研究人员进行的一项研究表明，神经元的正常日常活动可以驱动脑肿瘤的形成和生长。

研究人员研究了老鼠从基因上讲，他们容易患上视神经肿瘤，视神经是一束将视觉信号从眼睛传递到大脑的神经元。这些小鼠作为患有遗传性神经纤维瘤病1型(NF1)儿童的模型。约六分之一的NF1儿童在7岁时发展为低级别视神经肿瘤。在这项研究中，在正常光照下培养的具有Nf1突变的小鼠发生了肿瘤;那些在发展的关键时期被蒙在鼓里的人则没有。

该研究结果发表在5月26日的杂志上自然，表明神经元活动在神经系统癌症中起着被低估的作用。这项研究为预防开辟了新的途径脑部肿瘤在高危儿童中。

“视神经胶质瘤在患有NF1的儿童中非常常见，它们会导致视力丧失，”联合资深作者David H. Gutmann医学博士说，他是华盛顿大学唐纳德O. Schnuck家族神经病学教授，也是该大学神经病学中心主任。“我们没有一个很好的方法来预测谁会患肿瘤，也没有任何方法来预防肿瘤。但现在我们知道这些脑瘤是由暴露在光线和神经元活动引起的，我们可以开始考虑下一代的预防策略。也许我们可以给孩子们很酷的太阳镜，让他们戴上滤镜或镜片，以阻挡某些波长的光，或者重新利用药物来抑制过度的神经元活动，保护这些孩子免于患上脑瘤和失明。”

共同资深作者Michelle Monje，医学博士，斯坦福医学院神经学副教授，之前证明了神经元活动驱动一种侵略性脑癌的增长。但目前尚不清楚神经元活动本身是否启动了肿瘤形成的过程，或者它是否只支持由其他过程引发的肿瘤的生长。

作为这项研究的一部分，研究人员使用了Nf1基因突变的小鼠。这些小鼠大约在9周大的时候开始长出视神经的低级别肿瘤，几乎所有小鼠在12周到16周大的时候都长出了肿瘤。由于视神经中的神经元在暴露在光线下时会变得活跃，研究人员调查了他们是否可以通过简单地让老鼠远离光线来减少神经元的活动，从而减少肿瘤的形成。他们在黑暗中饲养9周至16周大的小鼠，然后检查肿瘤。

“结果非常惊人。在黑暗中长大的老鼠根本不会患肿瘤，而在光明中长大的所有老鼠都会患肿瘤，尽管它们有着相同的遗传倾向，容易患视神经肿瘤，”Monje说。“虽然我们之前发现神经元活动是胶质瘤生长的重要调节因子，但这些发现表明了它的重要性神经活动可能是肿瘤形成的原因。”

进一步的实验证实了光照的关键作用，并将关键窗口缩小到6周到12周。在这段时间内，在黑暗中饲养的小鼠在24周大时都没有出现肿瘤。将超过12周大的老鼠置于黑暗中，此时肿瘤已经形成，速度减慢肿瘤经济增长但并未萎缩。

第一作者潘源博士最初在华盛顿大学与古特曼合作，现在是Monje的博士后研究员，他证明了光和肿瘤之间的联系需要一种叫做神经素3的蛋白质。当它们的视神经受到刺激时，具有Nf1突变的小鼠释放出异常高水平的神经素3。用一种药物阻断这种蛋白质，或者通过基因改造小鼠来消除神经素3基因，结果导致肿瘤更少、更小。

此外，来自人类的脑瘤中神经素3的含量也很高，这表明靶向这种蛋白质作为脑瘤治疗的可能性。研究人员分析了19名患有低级别脑肿瘤的患者的组织样本，发现了高水平的神经素3，无论它们是否发生在患有NF1的儿童身上。

古特曼说:“所有这些都在告诉我们，我们可能忽略了神经系统癌症中一种非常重要的细胞类型:神经元。”“作为神经学家，我们几十年来一直在用药物治疗过度活跃的神经元。我们实验室正在研究的一个方向是改变其中一些药物的用途，看看我们是否能阻止不必要的活动，也许只是在短时间内，并预防大脑肿瘤的形成。还有其他一些点我们也可以进行干预:通过限制光照，通过靶向神经素3或抑制通路中的其他步骤。这真的让我们大开眼界。”