Glutamatrezeptoren fördern die Entwicklung des pädiatrischen Hirntumors

Die häufigste Art von Hirntumor bei Kindern, pilozytischem Astrozytom (PA), macht etwa 15% aller pädiatrischen Hirntumoren aus. Obwohl diese Art von Tumor normalerweise nicht lebensbedrohlich ist, kann das ungeprüfte Wachstum von Tumorzellen die normale Entwicklung und Funktion des Gehirns stören. Aktuelle Behandlungen konzentrieren sich hauptsächlich auf die Entfernung der Tumorzellen. Neuere Studien haben jedoch gezeigt, dass nicht krebsartige Zellen wie Nervenzellen auch eine Rolle bei der Bildung und dem Wachstum von Hirntumoren spielen, was auf neue Ansätze zur Behandlung dieser Krebsarten hinweist.

Wissenschaftler haben seit langem gewusst, dass eine Nervenzellen -Signalchemikalie namens Glutamat das Wachstum von Krebsarten im gesamten Körper erhöhen kann, aber trotz jahrelanger Untersuchungen haben sie nicht genau herausgefunden, wie dies geschieht oder wie sie gestoppt werden sollen. Jetzt hat ein interdisziplinäres Team von Forschern an der Washington University School of Medicine in St. Louis aufgedeckt, wie Glutamat das Wachstum des pädiatrischen Hirntumors reguliert. Unter Verwendung von Tumorzellen, die aus Patienten -PA -Proben isoliert wurden, stellten sie fest, dass PA -Zellen die Funktion von Proteinen auf Zellenoberfläche entführen, die normalerweise auf Glutamat reagieren, die als Glutamatrezeptoren bezeichnet werden. Anstatt das typische elektrische Signal von Glutamat zu übertragen, werden diese Rezeptoren neu programmiert, um Signale zu senden, um das Zellwachstum zu erhöhen.

Sie beobachteten auch, dass Medikamente, die diese Glutamatrezeptoren blockieren – einschließlich Memantin, die zur Behandlung von Demenz- und Alzheimer -Krankheit zugelassen sind, das Wachstum des menschlichen pädiatrischen Hirntumors bei Mäusen verringert, was auf eine potenzielle neue Behandlungsmöglichkeit hinweist.

Die Ergebnisse erscheinen am 1. September in Neuron.

Mit solchen pädiatrischen Hirntumoren haben wir einfach nicht so viele Werkzeuge in unserer Toolbox für die Behandlung von Patienten. Das Potenzial, Medikamente wiederzuverwenden, die bereits für andere neurologische Erkrankungen eingesetzt werden, bedeutet, dass wir einen weiteren Trick auf unseren Ärmeln für die Behandlung von Patienten haben können. „

David Gutmann, MD, PhD, Senior Autor, The Donald O. Schnuck Family Professor für Neurologie an der Washu Medicine

Das Forschungsteam, zu dem der Erstautor Corina Anastasaki, PhD, ein Forschungsassistent für Neurologie an der Washu Medicine gehörte, zeigte auch zum ersten Mal, dass Glutamatrezeptoren abnormal mit Wachstumsrezeptoren in PAs in PAs zu den Tumoren koppeln. Die Ergebnisse bieten eine Roadmap für zukünftige Studien, um zu untersuchen, ob derselbe Prozess bei verschiedenen Arten von Krebsarten stattfindet.

Neue Verwendungen für vertraute Werkzeuge

Glutamat ist ein Neurotransmitter, ein Molekül, das Nervenzellen, einschließlich Neuronen im Gehirn, miteinander zu kommunizieren. Auf ihrem Weg zu verstehen, wie Glutamat Hirntumoren wachsen hilft, war Gutmann, der auch Direktor des Neurofibromatose -Zentrums bei Washu Medicine ist, und Anastasaki arbeitete eng mit Mitarbeitern in der gesamten Washu -Medizin zusammen – einschließlich der Neurochirurgie, der Pädiatrie, der Genetik, der Neuropathologie, der Biostatistik und der Analyse von Pasatrikten, die von Pashologien gekommen waren. Sie fanden heraus, dass diese PA -Zellen ungewöhnlich hohe Spiegel an Glutamatrezeptoren hatten.

Indem die Forscher testen, wie sich Glutamat auf diese Tumoren auswirkte, stellten die Forscher fest, dass Glutamat die PA -Zellzahl erhöhte, indem sie eine Kettenreaktion innerhalb der Tumorzellen ausstieg, die die Zellen aufdrängte, sich zu teilen. Diese Ergebnisse legen nahe, dass Tumorzellen normale Hirn-Zell-Wechselwirkungen ausnutzen, um ihr eigenes Wachstum voranzutreiben.

„Dieser neuartige Mechanismus für das Tumorwachstum kombiniert zwei normale, aber nicht verbundene Gehirnprozesse – Wachstum und elektrische Signalübertragung – auf abweichende Weise“, sagte Anastasaki. „Nachdem wir jetzt herausgefunden haben, wie diese Zellen funktionieren und wachsen, ist die Grenze der Himmel, andere Neurotransmitter und die verschiedenen Kommunikationswege zwischen Neuronen und Krebszellen zu betrachten. Verstehen, die uns sagen, warum Tumoren wachsen und sich so verhalten, wie sie es tun. Dies kann dazu führen, dass wir sie sehr unterschiedlich behandeln.“

Solche neuen Behandlungen könnten aus bekannten Quellen stammen. Die Forscher zeigten, dass die Hemmung von Glutamatrezeptoren von Tumorzellen in Mäusen mit PAs – entweder mit Medikamenten oder durch genetisch veränderte Zellen – das Tumorwachstum verringert. Dies weist auf eine potenzielle Gelegenheit hin, Glutamat-Rezeptor-Targeting-Medikamente wie Memantin zur Behandlung von PAs wiederzugeben.

Die nächsten Schritte sind zu bestimmen, ob solche Medikamente bei Kindern mit Hirntumoren sicher eingesetzt werden können und in welchen Mengen sie wirksam wären, so Gutmann feststellte, was klinische Studien erfordern.

„Diese Studie liefert überzeugende präklinische Daten, um Medikamente zu untersuchen, die ansonsten sicher und zur Behandlung anderer neurologischer Erkrankungen zugelassen sind“, sagte Gutmann. „Das würde neue therapeutische Ansätze ermöglichen und dazu beitragen, die sich entwickelnden Gehirn eines Kindes zu minimieren, indem das Engagement zwischen Gehirnzellen und Tumorzellen verringert wird.“

Anastasaki C, Mu R, Kernan CM, Li X, Barakat R., Koleske JP, Gao Y, Cobb OM, Lu X, Eberhart CG, Phillips JJ, Strahle JM, Dahiya S, Menwerick SJ, Rodriguez FJ, Gutmann D. Aberrant -Coupling von Glutamat und Tyrosine -Kokupling von Glutamaten und Tyrosine -Deptors. Tumorwachstum. Neuron. 1. September 2025.

Quellen: