驚人發現！肺癌細胞竟能像腦神經元一樣運作

科學家們最近揭開了一個令人震驚的發現：某些侵略性強的肺癌細胞竟然能夠建立自己的電氣網路，這讓它們更容易擴散。這一獨特的特質可能為治療帶來新的契機。

法蘭西斯·克里克研究所的研究人員發現，某些侵略性強的肺癌細胞能夠形成自己的電氣網路，類似於人體的神經系統。這種能力可能讓這些癌細胞減少對周圍環境的依賴，並增強其擴散能力。

小細胞肺癌（SCLC）是最難治療的癌症之一，通常在確診時已經廣泛擴散。它主要從神經內分泌（NE）細胞發展而來，這些細胞在調節肺部的氣流和血流中扮演重要角色。

在《自然》期刊發表的一項研究中，克里克研究團隊調查了人類和小鼠SCLC樣本中的電氣活動，以確定這種活動是否促進了癌症的侵略性。他們使用神經科學技術發現，SCLC細胞已經「脫離電網」，能夠產生自己的電氣活動，並在腫瘤內建立自己的電氣網路，獨立於包括腫瘤周圍神經在內的身體主要電氣供應。

由於發射電氣訊號需要大量能量，研究人員調查了這些能量是如何產生的。隨著時間的推移，團隊注意到癌症進展過程中基因表達的重要變化，導致一些細胞失去了NE身份，變成了非神經內分泌（non-NE）癌細胞。他們還觀察到，這些癌細胞共同合作促進腫瘤發展。在NE細胞中，開啟了電氣通訊的基因，而在non-NE細胞中，開啟了提供支援環境的基因。

研究人員發現，NE和non-NE細胞之間的關係類似於神經元和星形膠質細胞——大腦中的電氣細胞和支援它們的鄰近管家細胞。就像大腦中的過程一樣，non-NE細胞將乳酸（一種替代且高效的能量來源）運送到NE細胞，以幫助其電氣活動。阻斷乳酸泵會降低NE細胞的電氣活動，顯示這種關係對腫瘤自我支援非常重要。

儘管這些細胞的DNA中有相同的致癌變化，但研究人員在小鼠中發現，non-NE細胞並未擴散並在其他部位開始腫瘤。因此，為了確定NE細胞中電氣活動的影響，團隊使用了河豚毒素（TTX）來抑制電氣活動。他們觀察到，TTX並未殺死培養皿中的NE細胞，但降低了它們長期形成腫瘤的潛力，對non-NE細胞則沒有影響。

最後，團隊觀察了一群SCLC患者中電氣活動增加的分子標記，發現這些標記在癌細胞中比相鄰的健康細胞更高。他們還觀察到，隨著癌症的進展，non-NE細胞顯示出越來越多的乳酸泵出標記。NE細胞的這種能量供應模式變化與大多數其他無法建立自己電氣網路的癌症型別不同。

這些結果表明，NE細胞的電氣活動推動了腫瘤的生長和擴散，這是導致癌症患者死亡的主要原因之一。

該研究的共同主要作者、博士後研究員Paola Peinado Fernandez表示：「我們的研究顯示，SCLC中的NE細胞能夠『脫離電網』，開始產生自己的電氣供應，並由支援性的non-NE細胞提供能量，而不是使用大多數其他細胞的能量來源。我們已經識別出使這些型別的癌症更具侵略性和更難治療的特徵。我們認為，癌細胞的這種自主性可能讓它們擺脫對環境的依賴。」

克里克癌症神經科學實驗室負責人Leanne Li表示：「我們知道一些癌細胞可以模仿神經行為，但我們不知道發展獨立的電氣網路如何影響疾病的發展。透過結合神經科學和癌症研究技術，我們能夠從不同的角度看待這種疾病。要理解這種電氣活動的生物學影響以及使腫瘤更具侵略性和更難治療的特定疾病機制，還有很長的路要走。但我們希望透過理解這些癌細胞的能量供應方式，我們也能揭示未來治療可以針對的弱點。」

研究團隊的下一步是研究電氣活動在其他型別癌症中的影響，並調查針對小細胞肺癌中這一特性的治療是否能夠揭示新的治療選項。