在2018年，乳腺癌是全球女性中最常見(jiàn)的癌癥，約占報(bào)道的所有癌癥的四分之一。當(dāng)乳腺癌發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，大腦是常見(jiàn)的目的地。

乳腺癌腦轉(zhuǎn)移（breast-to-brain metastases, B2BM）的高發(fā)生率使得科學(xué)家們猜測(cè)乳腺癌細(xì)胞向大腦中遷移并播種腫瘤是有內(nèi)在原因的。闡明這一內(nèi)在原因可能會(huì)為我們提供最大程度地減少甚至完全阻止B2BM的手段。

在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）下屬的瑞士實(shí)驗(yàn)癌癥研究所（ISREC）的研究人員發(fā)現(xiàn)B2BM涉及N-甲基-D-天冬氨酸受體（NMDAR），該受體存在于神經(jīng)元的細(xì)胞膜上，并且參與傳播神經(jīng)沖動(dòng)。NMDAR由在這種神經(jīng)沖動(dòng)的突觸傳遞期間從突觸前神經(jīng)元釋放的谷氨酸激活。相關(guān)研究結(jié)果于2019年9月18日在線(xiàn)發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Synaptic proximity enables NMDAR signalling to promote brain metastasis”。

ISREC研究人員在過(guò)去已發(fā)現(xiàn)谷氨酸激活的NMDAR信號(hào)有助于神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤和導(dǎo)管胰腺腫瘤的侵襲性生長(zhǎng)，并且這種選擇性的神經(jīng)元信號(hào)通路通常與多種癌癥類(lèi)型的不良治療預(yù)后有關(guān)。因此，當(dāng)這些研究人員開(kāi)始尋找參與B2BM的罪魁禍?zhǔn)讜r(shí)，NMDAR就位居榜首。

這項(xiàng)新的研究取得了成果：這些研究人員在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)了B2BM細(xì)胞，以研究它們與NMDAR之間的關(guān)系。不出所料，借助于這些細(xì)胞選定的神經(jīng)元信號(hào)通路，NMDAR將它的作用傳遞給神經(jīng)元。

這似乎表明B2BM的關(guān)鍵涉及開(kāi)啟NMDAR。盡管某些癌細(xì)胞會(huì)分泌足夠的谷氨酸來(lái)自我激活NMDAR，但是這項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)它在乳腺癌細(xì)胞中并不充足。那么，它們?nèi)绾渭せ頝MDAR受體呢？

在一項(xiàng)突破性的發(fā)現(xiàn)中，這些研究人員發(fā)現(xiàn)乳腺癌細(xì)胞與通常分泌谷氨酸作為神經(jīng)遞質(zhì)的神經(jīng)元形成“偽三方突觸（pseudo-tripartite synapse）”，這是因?yàn)樗鼈冾?lèi)似于兩個(gè)神經(jīng)元與周?chē)姆巧窠?jīng)元支持細(xì)胞（比如星形膠質(zhì)細(xì)胞）之間形成的三方突觸。

一旦這些偽三方突觸形成，這些神經(jīng)元就會(huì)為乳腺癌細(xì)胞提供充足的谷氨酸，這樣就能夠激活NMDAR受體，從而提供了這些研究人員所稱(chēng)的“腦轉(zhuǎn)移的潛在理論依據(jù)”。

論文通訊作者、瑞士實(shí)驗(yàn)癌癥研究所的Douglas Hanahan說(shuō)，“這種促進(jìn)大腦轉(zhuǎn)移性腫瘤生長(zhǎng)的顯著機(jī)制為我們?cè)黾恿岁P(guān)于腦轉(zhuǎn)移特性的知識(shí)基礎(chǔ)，我們希望這將可用于預(yù)防和治療。所面臨的挑戰(zhàn)在于癌細(xì)胞與正常神經(jīng)元突觸的潛在接近，而NMDAR信號(hào)對(duì)于正常的神經(jīng)元突觸至關(guān)重要。因此，在未來(lái)的研究中，我們和其他人將需要尋找谷氨酸觸發(fā)的轉(zhuǎn)移性乳腺癌細(xì)胞中的特定弱點(diǎn)，通過(guò)治療性靶向這些弱點(diǎn)就可阻斷腦轉(zhuǎn)移，同時(shí)讓附近的正常神經(jīng)元免受損傷。”

參考資料：

1.Qiqun Zeng et al. Synaptic proximity enables NMDAR signalling to promote brain metastasis. Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1576-6.

2.The path of breast-to-brain cancer metastasis https://medicalxpress.com/news/2019-09-path-breast-to-brain-cancer-metastasis.html