Ny forskning lägger grunden för effektivare behandling av pediatriska hjärntumörer

Ny forskning lägger grunden för effektivare behandling av pediatriska hjärntumörer

I en banbrytande ny studie har forskare avslöjat mekanismerna för blodtumörbarriären, ett av de största hindren för att förbättra behandlingens effektivitet och förhindra cancerceller från att återvända. Forskargruppen ledd av Dr. Xi Huang, senior forskare inom utvecklings- och stamcellsbiologiprogrammet vid sjukhuset för sjuka barn (SickKids), lägger grunden för effektivare behandling av medulloblastom, den vanligaste maligna pediatriska hjärntumören hos barn.

"Trots decennier av forskning om hjärntumörer är mekanismerna som styr bildandet och funktionen av blodtumörbarriären fortfarande dåligt förstådda", säger Huang, som också är seniorforskare vid Arthur och Sonia Labatt Brain Tumor Research Center och Canada Research Chair in Cancer Biophysics. "Våra upptäckter representerar ett genombrott för att förstå hur blodtumörbarriären bildas och fungerar."

I en artikel publicerad idag i Neuron, identifierar forskargruppen ett sätt att minska effekten av blodtumörbarriären på medulloblastombehandling.

"Vår forskning visar ett sätt att övervinna blodtumörbarriären och behandla förödande hjärntumörer hos barn mer effektivt."

Omtolkning av blodtumörbarriären

Blod-hjärnbarriären styr i vilken utsträckning molekyler från vårt blod passerar in i vävnaden i vår hjärna – med det biologiska syftet att förhindra att skadliga ämnen kommer in i hjärnan. Men denna process förhindrar också mer än 95 procent av småmolekylära läkemedel från att nå hjärnan, vilket gör behandlingen av hjärnsjukdomar mycket svår.

Barriären bildas delvis av specialiserade celler som kantar blodkärlen i det centrala nervsystemet, så kallade astrocyter.

Forskare har länge trott att dessa astrocyter också bildar blod-tumörbarriären, som bildar en liknande barriär runt hjärntumörceller för att förhindra effektiv administrering av kemoterapi. Huang och hans team har nu upptäckt att blodtumörbarriären i medulloblastom är en fundamentalt ny struktur som byggs av tumörcellerna själva.

Övervinna hinder för behandling

e-bok cancerforskning

Sammanställning av de bästa intervjuerna, artiklarna och nyheterna från det senaste året. Ladda ner en gratis kopia

Huangs team, ledd av de första författarna Xin Chen, Ali Momin och Siyi Wanggou från SickKids, fann att medulloblastomtumörceller förlitar sig på jonkanalen "Piezo2", ett protein som spelar en viktig roll i cellulär signalering för att hjälpa till att bilda blod-tumörbarriär. Genom att genetiskt tysta Piezo2 hos möss kunde medulloblastomtumörceller inte bilda blodtumörbarriären. Utan denna barriär kunde etoposid, ett vanligt kemoterapiläkemedel, bättre passera blodtumörbarriären och behandla medulloblastomtumörcellerna.

Förutom att förbättra kemoterapin fann forskarna också att medulloblastomtumörceller var betydligt känsligare för etoposid efter att ha tystat Piezo2.

Två stora hinder för behandling av hjärntumörer är blodtumörbarriären och en unik population av tumörceller som i sig är okänsliga för kemoterapi. Vi fann att att stänga av Piezo2 eliminerar båda de barriärer som kan ligga bakom behandlingsmisslyckande hos patienter."

Dr Xi Huang, senior forskare, utvecklings- och stamcellsbiologiprogram, sjukhus för sjuka barn

"Denna forskning kan inte bara avslöja potentiella nya vägar för att tillhandahålla effektiva terapier för pediatrisk hjärncancer, utan också stimulera omprövning av blodtumörbarriären i andra primära och metastaserande hjärntumörer."

Huang initierade detta projekt för sju år sedan i sitt labb på SickKids, med andra anmärkningsvärda fynd, inklusive hur hjärntumörceller kapar tvångsaktiverade jonkanaler för att främja tumörstelning och tillväxt.

Källa:

Sjukhuset för sjuka barn

Hänvisning:

Chen, X., et al. (2022) Mekanokänsliga hjärntumörceller etablerar en blodtumörbarriär för att maskera kemokänslighet. Neuron. doi.org/10.1016/j.neuron.2022.10.007.

.