化疗大脑是如何工作的? 一种抗癌药物可能会干扰大脑信号传导

化疗大脑是如何工作的? 一种抗癌药物可能会干扰大脑信号传导

认知问题是化疗后常见的副作用。 一项新的研究表明,一种类型的化疗可能有何贡献。

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化疗大脑是如何工作的? 一种抗癌药物可能会干扰大脑信号传导

对于数百万接受癌症治疗的人来说,“化疗大脑”可能是一种令人不安和致残的副作用。 它导致记忆失误,注意力不集中,以及全面的精神迷雾,这似乎与治疗有关,而不是疾病。 虽然化疗结束后认知效应常常消退,但对于某些人来说,雾仍持续数年甚至数十年。 医生和研究人员一直想知道为什么。 现在,一项新研究提出了一种化疗药物的答案:称为小胶质细胞的脑细胞可以通过破坏有助于维持大脑通信系统的其他细胞来协调化疗大脑。

“我不能告诉你,当我解释[化疗大脑]时,我看到有多少病人看着我,说'我和他一起生活了10年,并且认为我疯了',”Michelle Monje说,加利福尼亚州帕洛阿尔托斯坦福大学的儿科神经肿瘤学家和神经科学家。 化疗后常见的长期认知障碍仍然是一个谜。 在阿姆斯特丹荷兰癌症研究所的临床神经心理学家Sanne Schagen最近的一项研究中, 在治疗后6个月 。

Monje从21世纪初开始探索癌症治疗的认知效应,首先是放射疗法,这种疗法可能比化疗更加虚弱。 她和她的同事在2003年发表的一篇科学论文表明, ,它可以保护大脑免受炎症的侵害。 就像血液中的免疫细胞一样,小胶质细胞 - 构成所有脑细胞的至少10% - 在受伤或感染期间被激活。

化疗相关的认知功能障碍的症状表明髓鞘异常,神经纤维周围的脂肪鞘有助于它们传递大脑信号。 十多年前,纽约罗彻斯特大学的干细胞生物学家马克·诺布尔及其同事报告称,最终有助于形成髓鞘的称为少突胶质细胞前体细胞(OPCs)的脑细胞 。 但后来的工作表明,OPCs可以迅速在健康的大脑中重新生长,化疗对OPC细胞的长期影响仍然是神秘的。

Monje大约7年前开始了这项新研究。 首先,她和她的同事检查了来自患有各种癌症的儿童和年轻人的储存脑组织样本,并控制了因其他原因而死亡的患者。 有些人接受过一系列化疗药物,有些人从未接受过化疗。 在那些有化疗的人中,OPCs明显耗尽,但仅在大脑的白质中,这是一个严重有髓的大脑区域。 研究人员专注于一种特殊的化疗药物甲氨蝶呤,它特别与长期认知问题有关。

Monje的团队想要证实刚刚捐献的组织的发现,这是由两个孩子的家庭提供给他们的:一个3岁的大脑癌用高剂量的甲氨蝶呤治疗,还有一个10岁的孩子脑癌进展如此之快,以至于没有时间进行大量治疗。 再次,接受甲氨蝶呤治疗的孩子 - 在他去世前一个月内服用了最后一剂 - 在白质中几乎消灭了OPCs。 另一个孩子没有。

接下来,科学家正在设计由甲氨蝶呤引起的化疗脑小鼠模型。 小鼠得到与3岁时相同的化疗,根据体型微小进行调整。 Monje说,动物“在注意力和短期记忆方面有明显的损害”。 动物的白质OPCs也有相同的减少。 在化疗结束后6个月研究器官 - 在小鼠的生命中很长一段时间 - 研究人员发现“髓鞘更薄,”Monje说,这将扰乱大脑信号。

Monje最大的问题是化疗是直接杀死OPCs还是创造了一种对他们有敌意的环境。 为了回答这个问题,她的团队将健康的OPCs移植到之前给予甲氨蝶呤的小鼠的大脑中。 Monje说,那些健康的细胞表现出相同的放松状态。 通常情况下,大脑会根据需要补充OPCs,但在老鼠身上却没有。 大脑环境中的某些东西导致细胞衰退和消失。

最终,这个故事完全回到了Monje 15年前第一眼看到的小胶质细胞。 对脑细胞的进一步实验表明,甲氨蝶呤可激活大脑白质中的小胶质细胞,引起一系列影响并最终耗尽OPCs。 因为几种消耗小胶质细胞的化合物正在进行癌症和其他适应症的临床试验,科学家们能够在他们受化脑影响的动物身上测试其中一种。 他们发现消耗小胶质细胞是有效的:它恢复了OPCs,使髓鞘正常化,并挽救了短期记忆,研究小组今天在Cell报道。 这意味着,他们写道, 这种特殊药物的 。

“作者在尝试从非常不同的角度看待这种现象时做得很好,”Schagen说,例如,确保脑组织的发现在小鼠中也是如此。 Schagen说,小胶质细胞的激活看起来像是一种“重要的”直接机制。 但Schagen曾研究过几种化疗药物对小鼠大脑的影响,并强调这些研究结果仅限于甲氨蝶呤; 其他化疗药物可能以不同的方式引起认知问题。 Schagen说,剂量及其时间也可能影响药物的大脑效应。

Monje说在开展任何潜在的化学脑战斗机的临床试验之前还有很多工作要做。 一个问题是必须使用多长时间。 另一个是分子机制驱使脑细胞表现得像他们一样。 但她希望,经过多年的努力,她和其他人正朝着正确的方向前进。