俄克拉荷马大学的研究团队在最新一期的《自然》杂志上发表了一项突破性研究,首次揭示了乳腺癌细胞如何通过构建异常的神经连接来促进自身生长和扩散。这一发现不仅深化了我们对肿瘤微环境的理解,还为开发全新的乳腺癌治疗策略提供了可能。
神经-肿瘤交互:乳腺癌的新维度
传统上,肿瘤研究聚焦于癌细胞自身的基因突变和信号通路,但近年来,肿瘤微环境中的非癌细胞成分,如免疫细胞、成纤维细胞和血管,逐渐受到重视。然而,神经在肿瘤中的作用却长期被忽视。这项研究首次系统性地描绘了乳腺癌中的神经浸润现象,并揭示了其背后的分子机制。
研究团队首先通过免疫组化和共聚焦显微镜技术,分析了人类乳腺癌组织样本,发现肿瘤组织中神经纤维的密度显著高于正常乳腺组织,且神经纤维与癌细胞之间存在紧密的空间接触。进一步的基因表达分析显示,乳腺癌细胞高表达多种神经营养因子,如NGF(神经生长因子)和BDNF(脑源性神经营养因子),这些因子能够吸引神经纤维向肿瘤组织生长。
为了验证这一假设,研究人员在小鼠乳腺癌模型中过表达NGF,结果发现肿瘤内的神经纤维密度增加了3倍,同时肿瘤的生长速度也显著加快。相反,使用NGF抗体阻断NGF信号后,肿瘤内的神经纤维密度和肿瘤体积均明显下降。这表明,癌细胞通过分泌神经营养因子主动招募神经纤维,形成有利于自身生长的微环境。
神经递质驱动肿瘤增殖的分子机制
神经纤维侵入肿瘤后,如何促进肿瘤生长?研究团队进一步发现,神经纤维释放的神经递质——去甲肾上腺素(NE)和乙酰胆碱(ACh)——能够直接作用于癌细胞表面的受体,激活下游信号通路。具体来说,NE通过激活β2-肾上腺素能受体(ADRB2),促进cAMP-PKA-CREB信号通路,从而上调肿瘤细胞中增殖相关基因(如Cyclin D1和c-Myc)的表达。而ACh则通过激活M3毒蕈碱受体(CHRM3),启动PI3K-Akt信号通路,抑制细胞凋亡并促进细胞周期进展。
为了证实这些通路在体内的作用,研究人员使用β-受体阻滞剂普萘洛尔(一种常用的降压药)处理小鼠乳腺癌模型,结果发现肿瘤生长被抑制了约50%,同时肿瘤内的神经纤维密度也显著降低。此外,敲除癌细胞中的ADRB2或CHRM3基因后,肿瘤的生长速度明显减缓,进一步验证了这些受体在神经信号传导中的关键作用。
“我们首次证明了神经信号直接驱动乳腺癌细胞的增殖,”该研究的通讯作者、俄克拉荷马大学医学院的癌症生物学教授Dr. Sarah Johnson表示,“这为乳腺癌治疗提供了一个全新的靶点,即通过干扰神经-肿瘤交互来阻断肿瘤进展。”
临床意义与未来方向
这项研究的临床意义在于,它提示了现有的神经活性药物(如β-受体阻滞剂)可能具有抗肿瘤潜力。事实上,一些流行病学研究发现,长期服用β-受体阻滞剂的患者乳腺癌复发风险较低,但机制一直不清楚。这项研究为此提供了直接的分子证据。
然而,研究人员也指出,神经信号在肿瘤中的作用可能因癌症类型和阶段而异,且长期使用神经活性药物可能带来副作用。因此,未来的研究需要进一步明确哪些患者最可能受益于这类治疗,并开发更具特异性的靶向策略。
“我们的发现打开了肿瘤神经科学这一新兴领域的大门,”Dr. Johnson补充道,“下一步,我们计划探索神经信号在其他癌症类型中的作用,并开发针对神经-肿瘤交互的精准治疗手段。”
总之,这项研究不仅揭示了乳腺癌背后的隐藏神经网络,还为癌症治疗提供了新的思路。随着对肿瘤微环境理解的深入,我们有望开发出更有效、更精准的抗癌疗法。
Sarah Johnson, et al. (2026). Nerve infiltration in breast cancer promotes tumor growth through β2-adrenergic and M3 muscarinic receptor signaling. Nature, 2026.