治療腦瘤的費用昂貴，特別是對于兒童。接受放射療法治療這些腫瘤的患者中，超過一半的患者出現(xiàn)不可逆的認(rèn)知能力下降，這種副作用對年輕患者具有損害性的后果。到目前為止，由于尚沒有能夠忠實記錄腦腫瘤臨床生命周期的實驗室模型，科學(xué)家們無法測試預(yù)防該問題的潛在策略。
 

　　但是，在11月13日發(fā)表在《eLife》雜志上的一項新研究中，加州大學(xué)舊金山分校的科學(xué)家報告了神經(jīng)膠質(zhì)瘤動物模型-美國較富侵害性和較常見的腦癌形式-可用于長期研究放射療法對荷瘤大腦的影響。使用這種小鼠模型，研究人員表明，一種能暫時控制大腦免疫系統(tǒng)關(guān)鍵成分的藥物可以預(yù)防與輻射有關(guān)的認(rèn)知功能下降。
 

　　治療費用
 

　　美國國家癌癥研究所估計，今年將有近24,000例新的腦癌病例。根據(jù)神經(jīng)外科教授的說法，放射療法是這些惡性腫瘤較常見的治療方法之一，但它付出了較大的代價。
 

　　加州大學(xué)舊金山分校貝尼奧夫兒童醫(yī)院兒科神經(jīng)外科主任，這項新研究的共同作者之一說：“放射治療對兒童和成人的認(rèn)知功能都有重要影響。” “但是，年齡起主要作用，輻射對幼兒的影響要嚴(yán)重得多。”
 

　　較早的研究發(fā)現(xiàn)，放療后的幾年中，幼兒的智商可能下降8到12點。這些患者也可能表現(xiàn)出明顯的行為改變。
 

　　研究人員說：“如果你和這些孩子說話，他們通常會和你說話。” “但是他們在解決問題，保留長期記憶和執(zhí)行職能方面會遇到實質(zhì)性問題。有些人還表現(xiàn)出行為異常-沖動，表現(xiàn)不佳和脾氣暴躁。”
 

　　為了弄清楚為什么放射療法會導(dǎo)致認(rèn)知障礙，加州大學(xué)舊金山分校的神經(jīng)科學(xué)家蘇珊娜·羅西（Susanna Rosi）進行了合作，她是放射神經(jīng)效應(yīng)的專家，她先前開發(fā)了小鼠模型來研究宇宙輻射如何影響宇航員。
 

　　輻射將免疫系統(tǒng)從朋友變成敵人
 

　　Rosi實驗室的先前工作發(fā)現(xiàn)，將小鼠暴露于輻射下會激活大腦的免疫系統(tǒng)，特別是一種稱為小膠質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞。
 

　　物理治療和神經(jīng)外科學(xué)系教授，這項新研究的共同研究者說：“當(dāng)通過輻射等損傷激活大腦的免疫系統(tǒng)時，我們通常會看到小膠質(zhì)細(xì)胞開始影響突觸。”但是在小鼠中，激活免疫系統(tǒng)的同樣侮辱也會使它變得束手無策。
 

　　Rosi說：“在受到輻射等傷害后，免疫系統(tǒng)的激活較初是保護性的。” “但是隨著時間的流逝，活化作用持續(xù)存在，而不是解決，對神經(jīng)元有害。” 在這些情況下，小膠質(zhì)細(xì)胞繼續(xù)在大腦中進行監(jiān)視，但不再將其搜索范圍限制在受損區(qū)域。相反，它們開始攻擊健康的大腦結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致認(rèn)知障礙。研究人員認(rèn)為，針對腦腫瘤的放射療法可能以類似的方式使免疫系統(tǒng)過度驅(qū)動。
 

　　一種新模式的出現(xiàn)
 

　　已知神經(jīng)膠質(zhì)瘤的存在和暴露于輻射都會激活大腦的免疫系統(tǒng)，因此沒有人知道免疫細(xì)胞是否會對荷瘤和無腫瘤的大腦以相同的方式響應(yīng)輻射。 “我們要在本文中做的是模擬當(dāng)您對放射線患者進行治療時腦部腫瘤患者實際發(fā)生的情況。為此，我們需開發(fā)一種膠質(zhì)瘤小鼠模型，以重述從疾病發(fā)作到放射治療及以后在臨床中發(fā)生的情況。” 加州大學(xué)舊金山分校海倫·迪勒家族綜合癌癥中心成員古普塔說。
 

　　盡管已經(jīng)有了腦癌的小鼠模型，但它們具有一個固有的缺陷：為了將癌癥引入大多數(shù)小鼠中，研究人員需關(guān)閉其免疫系統(tǒng)。但是，鑒于免疫系統(tǒng)在神經(jīng)膠質(zhì)瘤微環(huán)境和大腦對輻射的反應(yīng)中都起著重要作用，因此依賴于這些所謂的免疫受損小鼠的模型是不夠的。
 

　　研究人員和Rosi設(shè)計了一種方法，可以通過選擇具有相同免疫特性的神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞和小鼠品系，在不關(guān)閉其免疫系統(tǒng)的情況下將神經(jīng)膠質(zhì)瘤引入小鼠體內(nèi)，從而使癌癥在免疫學(xué)正常的小鼠中占據(jù)一席之地。使用該模型，他們能夠使用更準(zhǔn)確反映臨床情況的系統(tǒng)研究治療期間和治療后的腫瘤生物學(xué)。
 

　　損害認(rèn)知的是輻射而不是癌癥
 

　　在進行這項研究之前，科學(xué)家們不知道腫瘤是否是導(dǎo)致癌癥患者認(rèn)知能力下降的原因，還是這種影響是否僅來自輻射。為了解決這個問題，研究人員對兩組患有神經(jīng)膠質(zhì)瘤的小鼠進行了新穎的物體識別（NOR）測試，這是一種測試認(rèn)知缺陷的方法，一組沒有接受放射治療，而另一組則接受了放射治療。NOR測試表明，只有受輻照的小鼠才能形成新的記憶；研究人員說，腫瘤本身似乎對認(rèn)知能力沒有影響，她以前的研究提出了一種解釋。
 

　　她解釋說：“海馬體-嚙齒動物和人類的大腦區(qū)域參與形成新的記憶-對輻射損傷更敏感。” “我們已經(jīng)使用了與其他皮質(zhì)結(jié)構(gòu)有關(guān)的其他測試，并且這些動物沒有受損。輻射似乎特別傷害了參與學(xué)習(xí)和形成新記憶的大腦區(qū)域。”
 

　　藥物預(yù)防認(rèn)知損害
 

　　在確定這種治療方法而非疾病引起認(rèn)知障礙之后，研究人員找到了在放射治療后如何防止免疫系統(tǒng)損害大腦部分的方法。 Rosi的實驗室先前已經(jīng)證明，由加利福尼伯克利市的Plexxikon Inc.開發(fā)的一種名為PLX5622的化合物可在照射前施用時預(yù)防認(rèn)知損害。該化合物通過控制大腦中稱為CSF-1R的受體起作用，該受體在受傷后通常會激活大腦的免疫系統(tǒng)。
 

　　通過使用這種化合物在輻照時消耗免疫系統(tǒng)并允許其隨后自行繁殖，小膠質(zhì)細(xì)胞不再被引發(fā)改變突觸的作用。如果這樣做的話，我們就可以預(yù)防神經(jīng)元的損害，從而防止照射后隨著時間的推移而出現(xiàn)的認(rèn)知缺陷。”
 

　　研究人員在放射治療之前將這種化合物施用給了荷瘤小鼠，發(fā)現(xiàn)它們可以在不損害認(rèn)知的情況下縮小腫瘤-如果可以在人類患者中復(fù)制，這一結(jié)果具有深遠(yuǎn)的臨床意義。
 

　　研究人員說：“理想情況下，我們能夠在患者接受預(yù)定治療之前向患者提供這種化合物，并首先防止形成認(rèn)知缺陷形式。”他補充說，他和Rosi希望將這項工作用于臨床試驗。
 

　　研究人員說，另一種也靶向CSF-1R的Plexxikon化合物目前正在多項臨床試驗中進行測試，“一旦藥物完成了另一種疾病的I期試驗，如果您愿意將其重新用于另一種用途，就相對容易獲得批準(zhǔn)。有其功效的證據(jù)-這是我們希望我們的研究可以提供的。”
 

　　資金資助： 研究人員的研究得到了小兒腦腫瘤基金會授予UCSF的研究所獎的部分支持。Rosi的研究部分得到了美國國家癌癥研究所（National Cancer Institute Grant）R01CA213441的資助。
 

 

　　加州大學(xué)舊金山分校（UCSF）是一所前沿的大學(xué)，致力于通過前沿的生物醫(yī)學(xué)研究，生命科學(xué)和衛(wèi)生的研究生水平教育以及的患者護理，在范圍內(nèi)促進健康。它包括牙科，醫(yī)學(xué)，護理和藥學(xué)領(lǐng)域一流的研究生院；一個研究生部門，其基礎(chǔ)，生物醫(yī)學(xué)，轉(zhuǎn)化和人口科學(xué)領(lǐng)域的課程享譽全國；也是一家杰出的生物醫(yī)學(xué)研究企業(yè)。它還包括  UCSF Health，其中包括三所醫(yī)院- 舊金山  和  奧克蘭的 UCSF醫(yī)療中心和UCSF貝尼奧夫兒童醫(yī)院  -以及蘭里·波特精神病醫(yī)院和診所，加州大學(xué)舊金山分校貝尼奧夫兒童醫(yī)師和加州大學(xué)舊金山分校的教職員工。UCSF Health與整個灣區(qū)的醫(yī)院和衛(wèi)生組織有從屬關(guān)系。加州大學(xué)舊金山分校的教職員工還在公共扎克伯格舊金山總醫(yī)院和創(chuàng)傷中心以及SF VA醫(yī)療中心提供全部醫(yī)生護理。加州大學(xué)舊金山分校的弗雷斯諾醫(yī)學(xué)教育計劃是加利福尼亞大學(xué)舊金山醫(yī)學(xué)院的一個主要分支。加州大學(xué)舊金山分校醫(yī)學(xué)中心(UCSF)神經(jīng)外科研究中心及腦腫瘤中心主任Mitchel Berger 教授現(xiàn)在也是INC國際神經(jīng)外科醫(yī)生集團旗下組織國際神經(jīng)外科顧問團(WANG)成員之一。