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综述简介
胶质细胞在弥漫性胶质瘤发生过程中的影响和临床机会
The Oncogenesis of Glial Cells in Diffuse Gliomas and Clinical Opportunities

庄骐源1 • 杨辉1,2,3,4,5 • 毛颖1,2,3,5,6
1复旦大学附属华山医院神经外科,上海 200040,中国
2复旦大学附属华山医院国家神经系统疾病研究中心,上海200040,中国
3复旦大学神经外科研究所,上海200040,中国
4复旦大学脑科学转化研究所,上海200040,中国
5复旦大学附属华山医院脑功能恢复与神经再生上海市重点实验室,上海200040,中国
6复旦大学脑科学研究院医学神经生物学国家重点实验室和教育部脑科学前沿研究中心,上海200040,中国
第一作者:庄骐源
通讯作者:毛颖、杨辉
胶质瘤是最常见的脑内原发性肿瘤,因其与胶质细胞的相似性而得名。胶质瘤具有高度的异质性和复杂的肿瘤微环境,多年来对其治疗取得的进展有限。
在构成肿瘤的成分中,胶质瘤干细胞(GSCs)被认为是肿瘤重要起源的亚群,具有高度的可塑性。遗传工程小鼠模型等大量谱系示踪的工具结合基因突变的测序分析提示,胶质瘤干细胞可能来源于异常的胶质祖细胞(少突胶质细胞祖细胞、神经干细胞等),其中与细胞周期(TP53)、Ras通路(NF1)或代谢酶(IDH1)有关的基因突变以及肿瘤发生过程中产生的异常代谢物协同影响了这种癌变过程。
多种细胞类型都是潜在的胶质瘤起源细胞,相应的演变和分化导致了胶质瘤高度异质性的生物学特征。随着新技术对胶质瘤微环境中细胞谱系和细胞交互状态的逐步解析,越来越多的证据表明:除肿瘤细胞自身不同细胞状态对肿瘤生长的影响外,免疫细胞和神经细胞与肿瘤细胞的交互作用是影响胶质瘤发生发展的重要因素。
在免疫细胞中,本文重点讨论了髓系细胞中小胶质细胞、单核细胞衍生的巨噬细胞在胶质瘤中的异质性和相关功能,总结了它们对肿瘤的“双刃剑”效应和相应的作用通路。
此外,肿瘤与神经元之间的密切关系作为癌症神经科学中的重要分支,是目前一大新兴领域。在正常大脑中,神经元通过电突触、旁分泌等多种方式和胶质细胞产生交互作用并进而影响自身的电活动和胶质细胞的生理状态。在胶质瘤中,神经元通过突触电活动传导等多种方式对肿瘤的发生发展起到了重要影响,这一特征可能与肿瘤细胞上仍携带的部分胶质细胞特征有关。
因此,未来对于胶质瘤的治疗,除了常规治疗手段的更新外,免疫检查点抑制剂、工程细胞治疗、溶瘤病毒治疗、肿瘤诱导分化及重编程、以及破坏肿瘤微环境中肿瘤细胞与神经元交互作用的侵入式、非侵入式电刺激治疗有可能成为未来临床治疗的突破口。

图1 胶质瘤起源假说和肿瘤微环境互作。左图为大脑中正常神经发生和生长过程的示意图。右图,大脑中潜在的肿瘤微环境示意图。肿瘤微环境中免疫细胞、血管细胞、成纤维细胞、神经细胞构成了复杂的微环境,且其中神经元通过突触和肿瘤细胞发生联系,塑造了有利其生长的环境并刺激了肿瘤进展。

关键词:胶质瘤起源;胶质祖细胞;肿瘤代谢物;免疫异质性;神经元与肿瘤的相互作用

毛 颖
教 授
复旦大学附属华山医院院长兼神经外科常务副主任
中华医学会神经外科学分会候任主任委员
中国医师协会神经外科分会副会长
上海市医学会神经外科专科分会名誉主任委员
上海医师协会神经外科医师分会会长、2011-2016,教育部“长江特聘教授”
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杨 辉
研究员
研究员,博士生导师
复旦大学附属华山医院/脑科学转化研究院
担任中国神经科学学会神经肿瘤分会委员
中国神经科学学会神经胶质细胞分会委员
上海市神经科学学会脑疾病分会秘书
入选教育部“长江学者”青年项目,上海市“海外高层次人才”项目和上海市东方学者“特聘教授” 。
目前承担国家自然科学基金面上项目(主持)、科技部重点研发计划(课题负责人)和脑科学前沿中心“珠峰人才培育项目”(主持)。
担任Clinical Cancer Research、Molecular Oncology、Cancer Letter、Journalof Neuro-Oncology等杂志审稿人。
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