科学家发现阻断脑肿瘤生长的信号系统

研究人员发现，骨形成蛋白BMP2、BMP4和BMP7对髓母细胞瘤肿瘤的生长有抑制作用，可以诱发恶性细胞发育成正常的神经细胞，大脑的一个信号传导通路，能抑制高度攻击性癌细胞的生长。这一发现可能有助于研制更好的方法治疗癌症。髓母细胞瘤是一种罕见但往往是致命的儿童脑肿瘤，这个研究结果表明了还有更安全的方法来治疗髓母细胞瘤。

　　

生物通报道：研究人员发现，BMP2、BMP4和BMP7三种蛋白质能阻止髓母细胞瘤的生长，诱导恶性细胞发育成正常的神经元。

遗传学和细胞生物学Martine F. Roussel博士表示，我们认为我们已经确定的这个信号通路，可用于防止肿瘤的形成和用作治疗的潜在靶标。这项研究的论文发表在3月15日的《基因与发育（Genes & Developmen）》上。

髓母细胞瘤发生在位于大脑下尾部分的小脑中。在美国每年约有350名幼童罹患这种癌症。虽然接受治疗的病人5年总体的生存率达到70%以上，但与外科手术相结合的常规疗法、放疗及化疗往往导致永久性神经认知障碍。

数个研究小组正设法破译，错综复杂的信号机制如何调控颗粒神经元祖细胞（granule neuron progenitors,GNPs）的增殖。在生命的第一年，这些细胞在小脑继续发育成神经细胞。但阻断这个分化过程中会引起髓母细胞瘤。

研究人员感兴趣的是，是否有抑制肿瘤形成的信号。如果确实有，那么哪些是呢？它们可以被用来确定新的治疗靶标吗？

以往的研究表明，促进GNPs分化成神经细胞，需要BMPs结合到一套细胞表面受体上。这些结合的结果是阻断了信号转导通路的活性，而这个活性是由另一分子音速小子（sonic hedgehog）引发的。以前我们不知道，而现在发现的，就是骨形成蛋白对正常GNP细胞的作用，几乎完全类似于对GNP样肿瘤细胞的作用。

在细胞培养实验中，研究人员发现，骨形成蛋白导致一种蛋白质Math1的迅速降解，而且这只发生在分裂的GNPs，而不发生在非增殖神经细胞。骨形态发生蛋白处理12个小时后，研究人员检测不到Math1，细胞生长也很快停止。

Math1起作用的具体过程仍是未知之谜。然而，在小鼠体内该蛋白质对于形成一个正常的大脑是非常重要的。小鼠的基因经改造不再携带Math1基因，未能形成小脑。

研究人员还在老鼠试验进行了转基因实验，骨形成蛋白是否可能治疗髓母细胞瘤。使用转基因病毒，科学家将BMP基因插入到癌细胞，并证明转移的基因不仅中止了肿瘤的生长，而且诱导癌细胞转变成神经细胞。但骨形态发生蛋白的纯化也极为昂贵。目前，研究人员正在寻找更便宜的小生物分子，以模拟骨形成蛋白对髓母细胞瘤的作用。

Roussel表示，BMPs能够将髓母细胞瘤细胞转变为正常的神经细胞，再加上先前的发现，可以为癌症提供综合治疗方法。在2004年，研究人员报告说，一种被称为HhAntag的实验性药物，在治疗的小鼠中能抑制音速小子信号，导致髓母细胞瘤细胞的死亡，并消除这些肿瘤。但是，该小组还发现，使用HhAntag治疗干扰了动物的骨发育，对年幼的儿童不好的副作用。

Roussel的小组报告说，尽管音速小子和BMP通路在调节细胞分裂中都发挥作用，他们是截然不同的方式完成的。研究人员综合运用这两者进行测试，结果发现发现，使用低剂量的音速小子抑制剂和BMP，能够达到与高剂量的音速小子抑制剂相同的治疗效果。研究人员希望通过通过减少两种化合物的用量，防止这种潜在疗法对骨的副作用。 （生物通，揭鹰）