癌细胞会放电？Nature揭示小细胞肺癌扩散新机制

来源：作者：人气：-发表时间：2025-02-19 11:27:00【大中小】

摘要：研究人员近日发现，一些侵袭性特别强的肺癌细胞可以形成自己的电网络。

神经元受体的异位表达会促进许多癌症类型的肿瘤进展，而腺癌的神经内分泌转化也与侵袭性增加有关。电兴奋性这一神经元的标志性特征是否存在于癌细胞中，并对癌症进展产生影响，目前仍知之甚少。

弗朗西斯·克里克研究所（Francis Crick Institute）的研究人员近日发现，一些侵袭性特别强的肺癌细胞可以形成自己的电网络，就像在人体神经系统中观察到的那样。这种独特的特性可以使它们减少对肿瘤周围环境的依赖，甚至更容易扩散。

图1 内源性电活动驱动小细胞肺癌进展

这篇题为“Intrinsic electrical activity drives small-cell lung cancer progression”的论文于2025年2月12日发表在《Nature》杂志上。

小细胞肺癌（SCLC）是侵袭性最强的癌症之一，三分之二的患者在初诊时已出现远端转移。这种癌症主要源于神经内分泌（NE）细胞，它们帮助调节肺部的空气和血液流动。

在这项研究中，研究人员在人类和小鼠的小细胞肺癌样本中寻找电活动，目的是确定这种活动是否能支持这种癌症类型的侵袭性。

利用神经科学技术，他们发现小细胞肺癌的细胞能够产生自己的电活动，在肿瘤内构建自己的电网络，并逐渐独立于人体的主要电力供应，包括肿瘤周围的神经。

由于发射电信号需要大量的能量，研究人员深入探究了这些能量是如何产生的。

研究团队注意到，随着癌症的进展，基因表达发生了重要变化，导致一些细胞失去了它们的NE身份，变成了非神经内分泌（非NE）细胞。

他们还观察到，这些癌细胞共同促进了肿瘤的发展。在NE细胞中，负责电子通信的基因开启，而在非NE细胞中，与产生支持性环境有关的基因开启。

NE细胞和非NE细胞表现出的关系与神经元和星形胶质细胞相似。NE细胞产生电信号，而非NE细胞负责输送乳酸，提供代谢上的支持。阻断乳酸泵则降低了NE细胞的电活动，表明这种关系对肿瘤提供自身支持非常重要。

图2 电激活的NE细胞产生自发和诱发的钙波

研究人员还发现，尽管非NE细胞携带相同的驱动突变，但它们并没有在小鼠体内扩散并引发肿瘤。因此，他们使用河豚毒素（TTX）来抑制电活动。他们观察到，TTX不能杀死培养皿中的NE细胞，但会降低它们形成肿瘤的潜力，而对非NE细胞没有影响。

最后，研究人员分析了一组指示肺癌患者电活动增加的分子标志物，发现与邻近的健康细胞相比，这些标志物在癌细胞中升高。他们还观察到，随着癌症的进展，非NE细胞显示出的标志物表明，它们越来越多地泵出乳酸。NE细胞供能模式的这些变化与大多数癌症类型不同。

总的来说，这些结果表明，NE细胞的电活动推动了肿瘤生长和扩散的能力，这正是癌症患者死亡的主要原因。

通讯作者、癌症-神经科学实验室的负责人Leanne Li表示：“我们知道一些癌细胞可以模仿神经行为，但我们不知道形成一个独立的电网络会如何影响疾病的发展。通过结合神经科学和癌症研究技术，我们能够从不同的角度来认识这种疾病。”

“若要了解这种电活动的生物学影响，以及使肿瘤变得更具侵袭性和更难治疗的具体疾病机制，还有很长一段路要走。不过，我们希望通过了解为癌细胞提供能量的方式，暴露出癌症弱点，以便未来实现靶向治疗。”

下一步，研究人员计划研究电活动对其他癌症类型的影响，并探索以这一特性为靶点是否可以带来新的治疗方案。

参考资料

[1] Intrinsic electrical activity drives small-cell lung cancer progression


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此文关键字：小细胞肺癌扩散神经内分泌（NE）细胞