膠質母細胞瘤是一種臭名昭著的難以治療的腦癌，它因浸潤大腦鄰近網絡而導致認知能力下降。然而，這種侵略性侵襲也可能成為它的致命傷。加州大學舊金山分校的一個研究小組發現，這些致命腫瘤會通過神經活動改變周圍腦組織的連接結構。這種結構調整會導致與該疾病相關的智力退化。此外，他們還發現，加巴噴丁（一種通常用於預防癲癇發作的處方藥）可以阻礙膠質母細胞瘤小鼠的這種腫瘤生長促進活動。

這些發現發表在《自然》雜誌上，為研究這種連最先進、最複雜的抗癌藥物都無法治癒的疾病提供了一個充滿希望的新方向。

神經外科醫生、醫學博士肖恩-赫維-朱珀（Shawn Hervey-Jumper）說：”膠質母細胞瘤需要一場胜利，”他與博士後學者薩里莎-克里希納（Saritha Krishna）博士共同領導了這項研究。”這項研究為這些患者打開了一扇通往治療可能性的大門，也為腦癌的研究提供了一種新思路。”

在赫維-朱珀開始研究時，科學家們最近發現腦腫瘤是由一個正反饋循環推動的。它始於癌細胞產生可作為神經遞質的物質。這種”額外”供應的神經遞質刺激神經元變得亢奮，進而刺激癌細胞的生長。

在先前對小鼠和腦器質性組織（在培養皿中培養的人類幹細胞衍生出的神經元小束）所做研究的基礎上，赫維-朱珀重點研究了腦癌的反饋迴路對人類行為和認知的影響。

研究小組招募了等待膠質母細胞瘤手術的志願者，他們的腫瘤已經浸潤了控制語言的大腦區域。就在對腫瘤進行手術之前，赫維-朱珀在語言區域表面放置了一個由微小電極組成的網格，向志願者展示圖片，並讓他們說出所看到的內容。

研究小組隨後將結果與同一參與者大腦中外觀正常的非腫瘤區域進行了比較。他們發現，參與者被腫瘤浸潤的大腦區域使用了更廣泛的大腦區域神經網絡來識別他們所看到的東西。

癌症是細胞之間的對話

赫維-朱珀將此歸因於大腦該區域信息處理能力的退化。他把這比作一個交響樂團，音樂家們同步演奏才能奏出美妙的樂章。

他說：”如果你失去了大提琴和木管樂器，剩下的演奏者就無法像以前那樣演奏樂曲了。被腫瘤束縛住的腦細胞受到了嚴重破壞，必須從更遠的地方招募其他腦細胞來完成原本由較小區域控制的任務。”

這項研究表明，正是細胞之間的這種相互作用導致了與腦癌相關的認知能力下降，而不是科學家們所認為的炎症和腫瘤生長帶來的壓力。

Hervey-Jumper說：”腦腫瘤並不只是坐在那裡等死。它受到神經系統的調節。它正在與周圍的細胞進行對話，並積極融入大腦迴路，重塑它們的行為方式”。

我們從未以這種方式思考過癌症

現在，研究人員知道腫瘤正在利用大腦網絡。因此，他們轉而使用加巴噴丁，這種藥物通過抑制大腦中過剩的電活動來控制癲癇發作，並在接種了人類膠質母細胞瘤細胞的小鼠中進行測試。

“加巴噴丁實際上阻止了腫瘤的擴大，”克里希納說。”這讓我們希望，將加巴噴丁與其他膠質母細胞瘤療法結合使用，可以避免我們在患者身上看到的一些認知能力下降現象，或許還能延長他們的生命。”

這些發現很可能會轉化為其他神經癌症，如脊柱癌症，並可能有助於解釋為什麼大腦是許多癌症的第一個轉移部位。

Hervey-Jumper說，這項研究鼓勵癌症專家考慮細胞間的通訊網絡，如膠質母細胞瘤中的正反饋迴路，並將其與遺傳學和免疫學方法一起作為潛在的治療目標。他說：”我們以前從未以這種方式思考過癌症。”癌細胞和健康的腦細胞之間存在對話，這種想法是一種範式的轉變”。