癌癥，這個(gè)如同惡魔般的疾病，始終是懸在人類健康頭頂?shù)倪_(dá)摩克利斯之劍。據(jù)世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）發(fā)布的 2020 年全球最新癌癥負(fù)擔(dān)數(shù)據(jù)顯示，全球癌癥新發(fā)病例高達(dá) 1929 萬例，死亡病例更是多達(dá) 996 萬例。其中，癌癥轉(zhuǎn)移作為導(dǎo)致患者死亡的主要原因，占比高達(dá) 90%。一旦癌細(xì)胞掙脫原發(fā)腫瘤的束縛，像脫韁野馬般在體內(nèi)四處流竄，尋找新的 “定居點(diǎn)”，患者的生命便岌岌可危，五年生存率往往會(huì)大幅下降。

在癌癥轉(zhuǎn)移的漫漫征途中，眾多復(fù)雜因素相互交織，共同導(dǎo)演了這場可怕的健康危機(jī)。傳統(tǒng)認(rèn)知里，癌細(xì)胞自身的基因突變賦予它們更強(qiáng)的侵襲能力，使其能夠突破基底膜，進(jìn)入血液循環(huán)或淋巴系統(tǒng)；腫瘤微環(huán)境中的細(xì)胞外基質(zhì)成分改變，為癌細(xì)胞的遷移提供了 “便利通道”；免疫系統(tǒng)的監(jiān)控失靈，讓癌細(xì)胞得以逃過 “追殺”，在陌生的組織器官中 “安營扎寨”。然而，近年來，一個(gè)全新且令人震驚的因素逐漸浮出水面 —— 神經(jīng)系統(tǒng)與癌癥轉(zhuǎn)移之間千絲萬縷的聯(lián)系，尤其是線粒體轉(zhuǎn)移，可能成為癌癥轉(zhuǎn)移背后那只隱藏極深的 “隱形推手”。

被忽視的 “盟友”：神經(jīng)系統(tǒng)與癌癥的曖昧關(guān)系

長久以來，人們對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)與癌癥之間的關(guān)聯(lián)知之甚少，一直將神經(jīng)系統(tǒng)視為腫瘤微環(huán)境中的 “旁觀者”。但實(shí)際上，早在約 200 年前，科學(xué)家就首次發(fā)現(xiàn)了癌細(xì)胞和神經(jīng)元之間存在聯(lián)系。19 世紀(jì)中期，法國解剖學(xué)家吉恩?克呂韋耶記錄了一個(gè)乳腺癌侵入負(fù)責(zé)面部運(yùn)動(dòng)和感覺的顱神經(jīng)的病例，這是癌癥侵襲神經(jīng)的最早描述。此后，相關(guān)研究如雨后春筍般展開，逐漸揭示出神經(jīng)系統(tǒng)絕非旁觀者，而是癌細(xì)胞的 “親密盟友”。

上世紀(jì) 90 年代末，美國得克薩斯大學(xué)泌尿病理學(xué)家古斯塔沃?阿亞拉把老鼠的神經(jīng)放入裝有人類前列腺癌細(xì)胞的培養(yǎng)皿內(nèi)，僅僅約 24 小時(shí)后，驚人的一幕出現(xiàn)了：神經(jīng)開始生長出名為軸突的小分支，這些分支如同被某種神秘力量牽引，紛紛伸向癌細(xì)胞。兩者一旦接觸，癌細(xì)胞便如同找到了 “康莊大道”，沿著神經(jīng)迅速傳播，直至抵達(dá)神經(jīng)元細(xì)胞。后續(xù)研究更是表明，與健康前列腺樣本相比，前列腺腫瘤樣本中含有更多神經(jīng)纖維。不僅如此，在胃癌、胰腺癌和皮膚癌等多種癌癥中，也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了類似現(xiàn)象，腫瘤內(nèi)及腫瘤周圍高密度的神經(jīng)生長，如同為癌細(xì)胞的生長和擴(kuò)散提供了 “后勤保障”，當(dāng)切斷與神經(jīng)系統(tǒng)的連接后，癌癥的擴(kuò)散勢頭得到明顯遏制。

更令人意想不到的是，腫瘤內(nèi)的細(xì)胞還會(huì)發(fā)生 “變身”。2019 年，法國國家衛(wèi)生與醫(yī)學(xué)研究所癌癥專家克萊爾?馬儂團(tuán)隊(duì)報(bào)告稱，他們觀察到神經(jīng)祖細(xì)胞通過血液到達(dá)小鼠的前列腺腫瘤，并在那里定居發(fā)育成神經(jīng)元。2020 年，美國得克薩斯大學(xué)安德森癌癥中心神經(jīng)科學(xué)家莫蘭?阿米特等人發(fā)現(xiàn)，癌癥竟能迫使神經(jīng)元改變身份。對(duì)小鼠口腔癌的研究顯示，原本負(fù)責(zé)將感覺傳遞到大腦的感覺神經(jīng)元，在癌癥的影響下，表現(xiàn)出交感神經(jīng)元的特點(diǎn)，而這種轉(zhuǎn)變可能為腫瘤生長 “添磚加瓦”，因?yàn)榻桓猩窠?jīng)已被證明對(duì)某些癌癥有益。

不同類型的神經(jīng)對(duì)不同腫瘤的影響?yīng)q如 “亂花漸欲迷人眼”，大相徑庭。以胰腺腫瘤為例，交感神經(jīng)卷入了一個(gè)惡性前饋回路，它釋放信號(hào)指示癌細(xì)胞分泌神經(jīng)生長因子，進(jìn)而吸引更多神經(jīng)纖維，形成一個(gè)促進(jìn)癌癥生長的惡性循環(huán)；而負(fù)責(zé) “休息和消化” 反應(yīng)的副交感神經(jīng)，則發(fā)出阻礙癌癥惡化的化學(xué)信息。但在胃癌中，情況卻截然相反，副交感神經(jīng)信號(hào)搖身一變，成為促使腫瘤生長的 “幫兇”。在前列腺癌發(fā)展早期階段，交感神經(jīng)起到推波助瀾的作用，而到了晚期，副交感神經(jīng)則接過 “接力棒”，促進(jìn)癌癥擴(kuò)散。

線粒體轉(zhuǎn)移：癌細(xì)胞的 “能量掠奪戰(zhàn)”

線粒體，這個(gè)被譽(yù)為細(xì)胞 “能量工廠” 的重要細(xì)胞器，長久以來被認(rèn)為只能通過細(xì)胞分裂，以垂直傳遞的方式由親代傳遞給子代。然而，2006 年科學(xué)家 Jeffrey Spees 團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)突破性發(fā)現(xiàn)，如同一顆重磅炸彈，徹底顛覆了這一傳統(tǒng)認(rèn)知。他們觀察到，具有線粒體 DNA 缺陷、無法自主產(chǎn)能的細(xì)胞，竟然能夠通過接收健康線粒體恢復(fù)活力。這一發(fā)現(xiàn)宛如一把鑰匙，開啟了探索線粒體轉(zhuǎn)移現(xiàn)象的大門，后續(xù)研究證實(shí)，“線粒體轉(zhuǎn)移” 現(xiàn)象廣泛存在于酵母、軟體動(dòng)物以及嚙齒動(dòng)物等多種生物中。

在癌癥領(lǐng)域，線粒體轉(zhuǎn)移的研究也取得了重大進(jìn)展。2025 年 6 月 25 日，南阿拉巴馬大學(xué)和德克薩斯大學(xué)健康科學(xué)中心的研究人員在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊《Nature》上發(fā)表了題為 “Nerve - to - cancer transfer of mitochondria during cancer metastasis” 的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)，癌細(xì)胞如同狡猾的 “掠奪者”，會(huì)通過在癌細(xì)胞與神經(jīng)元之間生長的超細(xì)管道，堂而皇之地竊取神經(jīng)元的線粒體。為了追蹤這些被癌細(xì)胞竊取的線粒體的命運(yùn)，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地開發(fā)了 MitoTRACER 技術(shù)，這是一種能永久標(biāo)記從供體細(xì)胞接收線粒體的癌細(xì)胞的遺傳報(bào)告基因。

研究人員通過一系列實(shí)驗(yàn)，逐步揭開了線粒體轉(zhuǎn)移促進(jìn)癌癥轉(zhuǎn)移的神秘面紗。在乳腺癌細(xì)胞與神經(jīng)元的共培養(yǎng)系統(tǒng)中，他們用綠色熒光蛋白標(biāo)記神經(jīng)元線粒體，借助先進(jìn)的顯微鏡技術(shù)，清晰地捕捉到這些 “能量工廠” 通過癌細(xì)胞與神經(jīng)元之間形成的微細(xì)橋梁結(jié)構(gòu)，遷移至乳腺癌細(xì)胞的全過程，畫面令人震撼。在動(dòng)物模型驗(yàn)證環(huán)節(jié)，研究人員對(duì)雌性小鼠進(jìn)行基因改造，使其腹部脂肪組織神經(jīng)元攜帶綠色熒光標(biāo)記線粒體，隨后向該部位注射癌細(xì)胞。三周后，在部分癌細(xì)胞中成功檢測到了綠色熒光斑點(diǎn)，證實(shí)了線粒體從神經(jīng)元向癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。

機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)，這些來自神經(jīng)元的 “外援” 線粒體能讓自身線粒體功能缺陷的癌細(xì)胞 “重獲新生”。原本分裂停滯、代謝活性低下，如同陷入 “沉睡” 的癌細(xì)胞，與神經(jīng)細(xì)胞共培養(yǎng)短短 5 天后，便如同被注入了 “強(qiáng)心針”，代謝功能迅速恢復(fù)，重新煥發(fā)出旺盛的增殖活力，這無疑得益于對(duì)鄰近神經(jīng)元正常線粒體的獲取。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)表明，獲得外源線粒體的癌細(xì)胞仿佛被賦予了 “超能力”，能產(chǎn)生更多的 ATP（細(xì)胞主要能量來源），在代謝層面展現(xiàn)出多重優(yōu)勢。

為了模擬癌細(xì)胞在轉(zhuǎn)移過程中面臨的惡劣環(huán)境，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了兩組別出心裁的實(shí)驗(yàn)。一組讓細(xì)胞通過注射器針頭，以此模擬癌細(xì)胞在血流中流動(dòng)時(shí)遭受的機(jī)械沖擊；另一組用雙氧水模擬癌細(xì)胞在轉(zhuǎn)移途中可能遇到的具有潛在破壞性的氧化應(yīng)激環(huán)境。結(jié)果令人震驚，那些獲得額外線粒體的癌細(xì)胞存活率顯著高于對(duì)照組，充分彰顯了線粒體轉(zhuǎn)移賦予癌細(xì)胞在轉(zhuǎn)移過程中的強(qiáng)大生存優(yōu)勢。

臨床樣本分析也為這一發(fā)現(xiàn)提供了有力佐證。前列腺癌患者組織樣本顯示，越靠近神經(jīng)的癌細(xì)胞線粒體含量越多；對(duì)人類乳腺癌樣本的病理學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)移性癌細(xì)胞的線粒體載量顯著增加。這些結(jié)果強(qiáng)烈提示，線粒體在神經(jīng)與癌細(xì)胞間的轉(zhuǎn)移很可能普遍存在于人類癌癥進(jìn)展過程中，成為推動(dòng)癌癥轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵因素。

除了從神經(jīng)元 “竊取” 線粒體，癌細(xì)胞之間也存在線粒體轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，且這種轉(zhuǎn)移同樣會(huì)對(duì)癌癥的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。在腫瘤內(nèi)部，不同癌細(xì)胞的線粒體功能存在差異，一些線粒體功能受損的癌細(xì)胞可通過從周圍線粒體功能正常的癌細(xì)胞獲取線粒體，來提升自身的能量代謝水平，增強(qiáng)侵襲和轉(zhuǎn)移能力。例如，在一些乳腺癌和肺癌的研究中發(fā)現(xiàn)，腫瘤內(nèi)部存在線粒體轉(zhuǎn)移的癌細(xì)胞亞群，其轉(zhuǎn)移潛能明顯高于未發(fā)生線粒體轉(zhuǎn)移的癌細(xì)胞。

癌癥轉(zhuǎn)移機(jī)制新圖景與潛在治療曙光

神經(jīng)系統(tǒng)與癌癥轉(zhuǎn)移之間復(fù)雜而緊密的聯(lián)系，尤其是線粒體轉(zhuǎn)移這一全新機(jī)制的發(fā)現(xiàn)，為我們理解癌癥轉(zhuǎn)移勾勒出一幅全新的圖景。癌細(xì)胞不再僅僅依賴自身基因突變和腫瘤微環(huán)境改變來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移，而是巧妙地利用神經(jīng)系統(tǒng)，通過線粒體轉(zhuǎn)移這一 “秘密武器”，獲取能量優(yōu)勢，增強(qiáng)自身在轉(zhuǎn)移過程中的生存和適應(yīng)能力。這一發(fā)現(xiàn)也為癌癥治療帶來了新的希望和方向。

既然線粒體轉(zhuǎn)移在癌癥轉(zhuǎn)移中扮演著如此關(guān)鍵的角色，那么開發(fā)針對(duì)神經(jīng) - 癌細(xì)胞線粒體轉(zhuǎn)移的干預(yù)策略，或許能從根源上遏制癌癥的擴(kuò)散。比如，研發(fā)能夠阻斷癌細(xì)胞與神經(jīng)元之間超細(xì)管道形成的藥物，讓癌細(xì)胞無法接觸并竊取神經(jīng)元的線粒體；或者干擾線粒體在細(xì)胞間轉(zhuǎn)移的信號(hào)通路，從源頭上阻止線粒體轉(zhuǎn)移的發(fā)生。目前，雖然相關(guān)研究仍處于早期階段，但科學(xué)家們已經(jīng)在這條充滿希望的道路上邁出了堅(jiān)實(shí)的步伐。相信在不久的將來，隨著對(duì)這一機(jī)制的深入研究和相關(guān)技術(shù)的不斷突破，我們能夠找到有效的方法，斬?cái)喟┌Y轉(zhuǎn)移的 “黑手”，為眾多癌癥患者帶來生的希望，讓人類在與癌癥的這場艱苦卓絕的斗爭中，逐漸占據(jù)上風(fēng)。