神经胶质瘤生物学及治疗现状研究进展
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神经胶质瘤的发生机制及治疗新进展神经胶质瘤是中枢神经系统中最常见的恶性脑肿瘤,其恶性程度较高,病死率极高。
在国内外,神经胶质瘤的发病率呈逐年上升的趋势,对于神经胶质瘤的研究和治疗也成为了近年来的一个热点领域。
本文将探讨神经胶质瘤的发生机制及治疗新进展.一、神经胶质瘤的发生机制神经胶质瘤起源于神经胶质细胞,为一种脑内胶质细胞肿瘤。
目前,对于神经胶质瘤的发病机制,还没有完全的认识。
但是,有学者认为,神经胶质瘤的发生可能与遗传、环境、免疫系统等因素有关。
(一)遗传因素目前已经证实,遗传因素在神经胶质瘤的发生机制中起到了重要的作用。
研究发现,在某些家庭中,患有神经胶质瘤的人数显著高于正常人群。
同时,在一些单基因遗传疾病中,例如Neurofibromatosis(神经纤维瘤病)、Tuberous sclerosis(结节性硬化症)及Von Hippel-Lindau病,患者发生神经胶质瘤的几率也明显增加。
因此,遗传因素在神经胶质瘤的发生中起到了关键的作用。
(二)环境因素环境因素也是神经胶质瘤的一个重要影响因素。
研究发现,接触含有甲醛、苯、氯甲烷等有机化合物的人员,其患神经胶质瘤的风险明显增加。
此外,辐射也是神经胶质瘤的一个重要危险因素。
研究发现,接受过头部X线辐射或放射治疗的人员,其神经胶质瘤的风险明显增加。
因此,减少环境因素对神经胶质瘤的影响对于疾病的预防十分重要。
(三)免疫系统神经胶质瘤发生与人体免疫系统的紊乱有关,特别是免疫细胞的活性增强。
一些学者认为,T细胞的抑制性功能降低,细胞因子水平失衡等因素是导致神经胶质瘤发生的原因之一。
二、神经胶质瘤的治疗新进展神经胶质瘤的治疗一直以来都是一个难题。
然而,在过去的几年中,科学家们对于神经胶质瘤的治疗进行了深入的研究,目前已经取得了许多新进展。
(一)手术治疗目前,神经胶质瘤的主要治疗方式还是手术切除。
但是,由于神经胶质瘤常生长在脑部较深的部位,且部分瘤体容易扩散,使得手术治疗存在一定的风险和难度。
神经胶质瘤的生物学研究现状及进展金星一,付超,于伟东,张金男,吉林大学中日联谊医院神经外一科神经胶质瘤是中枢神经系统最常见的原发肿瘤,可扩散至邻近或远离原发灶的脑组织,手术很难将肿瘤组织彻底切除。
2016年世界卫生组织(WHO)对中枢神经系统肿瘤的分类中首次将分子生物标记与典型的组织学特征结合起来,以定义不同的神经胶质瘤。
神经胶质瘤诊断的这种转变反映了人类对脑肿瘤生物学行为理解的重大进展。
过去的二十年里,在基因组学研究中已经阐明神经胶质瘤的遗传基础。
近年来神经胶质瘤在外科和医学影像技术以及放疗、电场治疗、化疗和免疫疗法等方面取得了重大进展,但神经胶质瘤细胞在正常脑实质内广泛传播的固有趋势还是严重限制了治疗的效果,化疗及生物调节剂等治疗的疗效也还尚未肯定。
因此,更好地了解诱发神经胶质瘤入侵的生物学机制可能对于开发更有效、毒性更小的治疗方法具有较高的临床意义。
本篇综述主要探讨神经胶质瘤侵袭的生物学研究现状和进展。
1.神经胶质瘤的生物学在脑实质内浸润生长是弥漫性神经胶质瘤的显著特征,这使完全的手术切除病变成为不可能。
弥漫性神经胶质瘤在宿主脑组织内的任何地方浸润生长,有些学者倾向于浸润到白质和血管壁的边缘。
周围脑组织的浸润也是由神经胶质瘤细胞和细胞微环境之间复杂的相互作用决定的。
在这里,我们从细胞内在和外在因素方面回顾维持和促进神经胶质瘤浸润的机制。
2.神经胶质瘤表型的可塑性和遗传变异性2.1上皮-间质细胞的转化和迁移神经胶质瘤细胞有能力获得间质细胞表型,以应对微环境信号;并通过胞外基质(ECM)转移。
表现出一种细长的,通常是楔形的表型。
神经胶质瘤细胞的迁移和浸润是多步骤的过程。
上皮-间质细胞转化(EMT)是伤口愈合、胚胎发育和组织重塑的一个重要过程。
它是将极化的上皮细胞转化为有动力的间质细胞。
有证据表明EMT在神经胶质瘤形成过程中起到关键作用,同时也与神经胶质瘤细胞的迁移有关。
神经胶质瘤细胞侵袭涉及到ECM的降解。
神经胶质细胞功能研究的新进展神经胶质细胞是一种常见的细胞类型,存在于神经系统中。
它们既不是神经元,也不是其他类型的细胞,而是神经元和其他类型细胞之间的联系人。
近年来,对神经胶质细胞的研究取得了许多新进展,这证明神经胶质细胞的功能比以往所认为的更加丰富和复杂。
神经胶质细胞是神经系统的重要组成部分。
在过去的几十年中,人们曾经认为它们主要是提供机械支持和维持神经元的健康状态。
但是,随着神经科学研究的不断推进,人们开始发现,神经胶质细胞对神经系统的生理和病理功能以及行为表现都有重要的影响。
在神经系统中,神经胶质细胞有三种类型:星形胶质细胞、少突胶质细胞和微胶质细胞。
星形胶质细胞是神经胶质细胞中最普遍的类型。
它们存在于脑和脊髓中,具有许多重要的功能。
因此,本文将着重探讨星形胶质细胞的新进展。
最近的研究表明,星形胶质细胞在神经元中的信号传导中起着重要作用。
尤其是在神经递质的代谢和清除方面,星形胶质细胞所发挥的作用是至关重要的。
神经递质是神经元间信息传递的重要媒介,每种神经递质遍布整个大脑。
星形胶质细胞所释放的星形胶质细胞趋化蛋白1(CXCL1)可以吸引和激活其他细胞类型,例如激活神经元并促进长期记忆的形成。
此外,最近研究表明,星形胶质细胞对着色体结构的改变也可能发挥重要作用。
着色体结构是指DNA分子在空间上的排列方式。
以前,人们认为只有神经元内部的基因更改才会影响基因表达,但是最新研究表明,星形胶质细胞也会参与这种基因转录和表达。
这为神经系统中形成可塑性(例如突触可塑性)提供了新的角度。
近年来,越来越多的研究聚焦于神经胶质细胞在各种神经系统疾病中的作用,包括阿尔茨海默病、帕金森病、脑肿瘤和脊髓损伤等。
例如,研究人员发现阿尔茨海默病患者的星形胶质细胞数量减少,并且这些星形胶质细胞与病变神经元周围的斑块有关。
这提示星形胶质细胞可能与阿尔茨海默病的发生和发展相关。
总之,神经胶质细胞在神经科学研究中占据越来越重要的地位。
胶质瘤细胞生物学特点及治疗研究胶质瘤是一种常见的脑部肿瘤,起源于神经胶质细胞。
其症状表现多种多样,包括头痛、嗜睡、视力障碍等。
胶质瘤普遍认为是一种不良预后肿瘤,其治疗方式主要依据肿瘤的大小和位置,且与其生物学特点密不可分。
本文着眼于胶质瘤细胞的生物学特点和治疗研究,希望能对人们了解胶质瘤和为其治疗提供新的思路和方法。
1. 胶质瘤细胞的生物学特点胶质瘤细胞是具有自我复制和分化能力的细胞,同时也具有极高的异质性,即同一种胶质瘤细胞会表现出不同的生长方式和产生不同的分子标记物。
这种异质性是其生物学特点所在。
不同类型的胶质瘤细胞和不同发展阶段的细胞都有不同的印记和表现,这些印记和表现很有可能是其恶性化的病理过程中的关键环节。
2. 胶质瘤的治疗现状当前,对于胶质瘤的治疗主要通过手术切除、放疗和化疗的联合应用来实现肿瘤的治疗。
但由于瘤形、位置、复发等各种原因,现有方法都难以对胶质瘤产生持久性的控制。
尤其是在晚期的肿瘤中,其恶性化的过程和异质性的表现更使得治疗难度大大提高。
3. 胶质瘤治疗的新思路随着生物技术的日益发展和对胶质瘤研究的不断深入,人们日益认识到只有对胶质瘤细胞的具体生物学特点有足够的理解,才能为其治疗提供新的思路和方法。
目前,许多研究正在探索如何利用胶质瘤细胞的生物学特点来研制新的治疗方法。
(1)新的靶点和新药物的发现随着分子诊断和分子治疗的逐渐发展,人们已经知道了肿瘤的治疗不是简单地用一种药物来治疗。
相反,疾病的治疗应该基于肿瘤的种类、遗传特征和异质性等因素,以针对性的新药物来实现治疗目标。
目前,研究者正在寻找新的靶点和新药物,例如在细胞增殖、分化、凋亡等关键阶段的逆转子,以期望针对性地发展胶质瘤的治疗药物。
(2)胶质瘤免疫治疗近年来的研究表明,免疫治疗在治疗恶性肿瘤方面的前景越来越好。
胶质瘤细胞表面的特异性抗原和周围免疫微环境的改变,都是胶质瘤免疫治疗关注的重点。
通过干扰肿瘤的免疫逃逸、促进巨噬细胞集群化等手段,为胶质瘤治疗提供新的治疗思路。
神经胶质瘤生物学及治疗现状研究进展发表时间:2017-08-08T16:26:27.977Z 来源:《心理医生》2017年15期作者:刘佳鑫1 周帅1 钱希颖1 陈立1 赵建华1(通讯作[导读] 会研究出各种方法针对各位肿瘤治疗,这些研究上的进步必将会对神经胶质瘤治疗提供了广阔的应用前景。
(1昆明理工大学医学院/附属医院<云南省第一人民医院> 云南昆明 650500)(2云南师范大学云南昆明 650500) 【摘要】神经胶质瘤是一种恶性的颅内肿瘤,其来源于神经上皮细胞的癌变所致,也是最常见和病死率最高的颅内原发性恶性肿瘤,其发生、转移与肿瘤血管的新生有着密切关系。
目前关于神经胶质瘤的临床治疗方面取得了较大突破,但是关于病人的预后依然是治疗中的关键问题所在,研究者一直尝试从分子角度对胶质瘤的病理机制进行深入研究,为临床提供胶质瘤的诊断标志物和特异治疗靶点是该领域研究的热点和方向,但是成效并不显著。
在此,本文将针对神经胶质瘤的临床治疗及其预后进行总结性的归纳和综述,为神经胶质瘤的术后辅助治疗提供一定的理论基础。
【关键词】神经胶质瘤;神经上皮;辅助治疗;基因治疗【中图分类号】R741 【文献标识码】A 【文章编号】1007-8231(2017)15-0004-02 神经胶质瘤亦称胶质瘤,是发生于神经外胚层的肿瘤,也是中枢神经系统内最常见、危害性最大的原发性恶性脑肿瘤。
目前,脑胶质瘤的发病率在我国颅内肿瘤的发病率中占据首位[1],根据胶质瘤细胞的分化情况可分为少突胶质细胞瘤、星形胶质细胞瘤、多形性胶质细胞瘤、室管膜瘤以及髓母细胞瘤等,其中以多形性胶质细胞瘤最为常见,发病部位多见于大脑半球[2]。
神经胶质瘤特点为增殖迅速、分化能力差、侵袭性较强,目前手术方法不能完全切除肿瘤,术后进行放疗、化疗的治疗方法,但目前临床上统计肿瘤细胞对放疗辐射的耐受性可能会造成残余病灶的再次一次复发,这给临床治疗带来了又一大难题。
虽然该病的治疗方法多样,但是其预后十分不理想,复发率较高使其生存期较短。
目前认为神经胶质瘤的诱发因素较多,其中主要包括遗传因素、环境因素、化学因素等多种诱发因素,也可能是多种因素的共同作用促使脑肿瘤的发生,多因素诱发脑肿瘤的发生给临床治疗带来了极大的困难。
因此,寻求能够有效治疗胶质瘤,并抑制胶质瘤侵袭复发特性的发生成为医学界攻关难题。
随着生物靶向治疗手段越来越受到重视,目前更侧重于胶质瘤的分子靶向治疗,但是分子治疗机制尚却不完全清楚。
1.神经胶质细胞的生物学功能神经胶质细胞普遍分布在中枢神经系统内,除神经元以外的细胞。
神经胶质细胞具有持续分裂繁殖的能力,还能修复破碎的神经元。
有着调节、吸收某种活性物质的特定功能,并具有滋养神经元的作用。
神经胶质细胞具有突起,但没有轴突,同时也不会产生一些特有的动作电位。
胶质细胞尚无传导功能,但对神经元的物质代谢与正常活动都起着非常重要的作用之一。
神经胶质细胞内含许多胶质细丝酸性蛋白,对来源不同的肿瘤的鉴别和诊断都有重大意义,许刚柱[3]等研究发现,CD105在胶质瘤内呈特异性高表达,这提示CD105可能在胶质瘤血管形成中起重要作用。
徐舒等研究发现,CD105阳性的胶质瘤组织微血管形态多倾向于新生血管,且随着肿瘤病理级别的升高更加活跃,说明CD105的检测可作为新生血管指标。
近年来研究发现,基质金属蛋白酶家族参与在胶质瘤的发生、发展中,包括对细胞生长繁殖中的作用、在众多新生血管形成中的作用以及对细胞之间粘附的作用都有助于阐述神经胶质瘤的发病机制。
研究证实,肿瘤细胞转移、增殖以及新生血管形成过程中,神经胶质瘤细胞和血管内皮细胞都可分泌基质金属蛋白酶或其他蛋白水解酶来提供促进血管生成的因子,对血管的生成有着重要作用。
2.神经胶质瘤的治疗现状神经胶质瘤细胞具有快速增殖、侵袭性强、细胞分化较差等特点。
神经胶质瘤的发病机制及临床表现较为复杂,相应的治疗方法也呈多样化,目前手术治疗仍是临床治疗的首选方法,但是由于神经胶质瘤组织与正常脑组织的界限不易区分,使得手术切除病灶难度加大,寻找新的有效的治疗方法是临床研究的主要目标之一,也是治疗神经胶质瘤的希望所在。
目前实践表明,单一的手术治疗效果并不理想,术后的放疗化疗等辅助治疗手段可能会引起肿瘤细胞产生耐受性,容易造成肿瘤的复发。
放射治疗及化疗的目的在于尽可能地杀死肿瘤细胞,从而抑制肿瘤生长,维持甚至改善患者生活质量,而基因治疗是将一种或几种基因导入患者肿瘤靶细胞,清除特定靶细胞,从而达到治疗疾病的目的。
目前各种治疗方法无法达到对胶质瘤的彻底治愈,且因为缺乏针对靶细胞的特异性,寻找关键的分子靶点,阻断肿瘤细胞恶性生物学行为成为目前研究者广为关注的重点。
Nett"等检测了少突胶质细胞瘤中CD105-MVD、CD34-MVD和VEGF的表达,探讨了其与肿瘤血管新生的关系,发现CD105-MVD与CD34-MVD和VEGF相比,其表达明显升高,且在高级别胶质瘤中表达量差异更明显。
这说明CD105可能成为胶质瘤治疗中抗血管形成的理想靶点,但由于使血管内皮杀伤性药物高效与既定受体特异性结合是抗血管治疗研究的重点及难点,因此,抑制胶质细胞瘤侵袭特性的治疗成为医学界的又一大难题。
随着分子生物学的不断完善和基因治疗技术的日益进步,关于恶性胶质瘤的研究已经取得了有目共睹的进展,同时为胶质瘤的治疗开启了一种崭新的思路。
但是目前关于神经胶质瘤的基因治疗的研究基本上还是停留在细胞水平和动物实验阶段,基因治疗还只能切断肿瘤发生中的一个微小环节,存在一定的局限性。
如果能够阻断肿瘤形成过程中关键的一个环节,基因治疗将发展成为肿瘤治疗的必然趋势,从发病机制切入进行病理研究也必定会取得良好的治疗效果。
但不管是哪种治疗方法,都还有固有的问题没有解决,这才是制约胶质瘤基因治疗发展的关键所在。
3.神经胶质瘤与miRNA微小核糖核酸(miRNA)是一类长度约为19~24个核苷酸的非编码小分子RNA。
1993年在秀丽隐杆线虫中发现第1个miRNA lin-4,此后大量研究表明,miRNA调控细胞和生物体内重要的生命活动,包括细胞增殖、生长、凋亡、分化和代谢等。
近年来研究发现,miR-21具有原癌基因的活性,且在抗肾小球基底膜(GBM)组织中高表达,因此,高表达的miR-21可作为判断GBM独立预后的指标之一,Her-mansen等发现miR-21不仅存在于肿瘤细胞中,也存在于肿瘤血管中,这说明在神经胶质瘤的预后中miR-21具有重要作用。
Gwak等推测,沉默miR-21可增强细胞自噬,也能降低恶性胶质瘤细胞对放疗的抵抗,同时为解释放疗耐受提供了新思路。
近年来的研究又发现,miR-34a又具有抑癌基因作用,miR-34a的下游调控基因研究显示,miR-34a能够抑制原癌基因c-Met、Notch1、Notch2和CDK6的表达,而Yu等过体外实验证实了miR-34a对Notch1的调控作用,因此miR-34a可作为胶质瘤治疗的潜在靶点。
目前关于miRNA作为原癌基因和抑癌基因在胶质瘤的发病过程中的相互作用还有待进一步深入研究。
4.神经胶质瘤的治疗前景神经胶质瘤的治疗方法众多,虽目前采用联合治疗的手段仍不能彻底治愈神经胶质瘤,但是近年来,人们已经在胶质瘤的发病机制研究及可见的治疗效果上取得了突破性的进展,随着神经胶质瘤治疗方案的不断发展,联合治疗方式的不断完善,还有肿瘤生物学、细胞动力学、药物学和免疫学等多学科知识的不断探索和融合,未来肿瘤的治疗将会在医学和生物学上实现重大突破。
目前,基因治疗是从本质上治愈脑胶质瘤最有效的方法,但是各种基因治疗策略都是只针对肿瘤形成发展过程中的一个微小环节,都有一定的局限性,只有弄清楚肿瘤的发病机制,才能从根本上控制基因治疗的效果,再联合其他治疗方法,基因治疗必将成为恶性胶质瘤常规治疗的有力武器。
5.小结与展望胶质瘤细胞自身具有耐药性强、放射治疗效果不佳等特点使得治疗较为棘手,其复发率与死亡率又较高,收到越来越多的国内外学者的广泛关注。
目前尚无一种方法可以完全治愈神经胶质瘤,很多学者从脑胶质瘤的发病机制入手去寻求脑胶质瘤的根除治疗方法,有学者认为可能与内外因素刺激下胶质细胞大范围改变有关[4],也有学者研究发现大脑胶质瘤病患者几乎均发生TP53基因突变,这说明我们可以通过改变基因状态来彻底消灭肿瘤细胞,且已经取得了一定的进展。
基因工程技术将也会成为未来神经胶质瘤治疗的一个重要手段[5]。
随着各种治疗方法的不断更新,联合治疗仍是首要治疗方法,研究者对肿瘤分子病理的不断研究和认识,会研究出各种方法针对各位肿瘤治疗,这些研究上的进步必将会对神经胶质瘤治疗提供了广阔的应用前景。
【参考文献】[1] Baranwal S,Alahari SK.miR control of tumor cell invasion and metastasis..Int J Cancer,2010,126(6):1283-90.[2]Tivnan A,Foley N H,Tracey L,Davidoff A M,Stallings R L(2010).MicroRNA-184-mediated inhibition of tumour growth in an orthotopic murinemodel of neuroblastoma.Anticancer Res,30:4391-5.[3]许刚柱,刘凯歌,张鹏,等.人脑胶质瘤中cEAcAMI和cD105的表达及意义[J].山西医科大学学报,2010,41(12):1033-1036.[4] Taillibert S,Chodkiewicz C,Laigle-Donadey F,et al.Gliomatosis cerebri:a review of 296 cases from the ANOCEF database and the literature.J Neurooncol,2006,76(2):20l-205.[5]张月婷,陈立,刘佳鑫,等.基因治疗神经胶质瘤新策略和研究展望[J].中国微生态学杂志,2016,28(1):123-127.通讯作者:1、赵建华1(1960-),男,教授,博士生导师;2、朱晋瑶2(1985-),女,运动损伤方向.基金项目:1、国家自然科学基金81560227;2、云南省教育厅科学研究基金项目2016ZZX046;3、昆明理工大学自然科学研究基金资助项目KKSY201460102;4、云南省第一人民医院“昆华.奥新”科技计划项目2014BS009;5、昆明理工大学分析测试基金20150995.。