杭州，5月12日（谢潘 柯溢能）肿瘤是如何产生的？这一直是科学家面临的一个难题。浙江大学首次通过清晰的证据链证明了嗅觉感知体验与胶质瘤发生之间独特的直接联系。
该成果于北京时间5月11日发表在国际顶级期刊《自然》上。论文第一作者为浙江大学医学院博士生陈鹏祥，浙江大学脑科学与脑医学系、良渚实验室研究员、浙江大学第二医院双聘教授刘冲。
胶质瘤是最常见的恶性原发性颅内肿瘤，年发病率约为3-8人/10万人，从发现疾病到死亡，中位生存期仅为15个月。患者需要多模式治疗，如手术、放疗和化疗以及免疫治疗。目前认为胶质瘤的病因是遗传高危因素和后天环境中致癌因素的相互作用引起的。然而，环境刺激如何与疾病相关尚未确定。
在十多年的研究中，刘冲一直在思考什么因素会导致胶质瘤？
肿瘤细胞的生长将与周围细胞交流和传递信息。神经元是大脑的基本功能单位，通过神经放电发挥作用。因此，我们专注于神经元活动，探索它是否会影响胶质瘤的产生。刘冲说。
揭示环境刺激与胶质瘤之间的关系的第一个挑战是建立一个可以自发生成胶质瘤的实验小鼠模型。因为肿瘤是自发的，而不是移植的，它可以真正反映瘤在大脑中形成的过程。
面对这一挑战，刘冲实验室花了几年时间构建了一个可靠的动物模型，模拟人脑中胶质瘤的生产过程。通过严格的分析，团队发现肿瘤主要自发生在嗅觉球的突触球层，即嗅觉环路的第一级神经元（嗅觉感觉神经元）和第二级神经元（称为僧侣帽/簇细胞）的信息交流区域。
既然嗅觉脑区是胶质瘤的好发部位，嗅觉环路的神经元活动会影响胶质瘤的发生吗？这种突如其来的大脑开放已经成为整个研究的关键。刘冲的团队随后进一步验证了这一猜测。
浙江大学的研究团队利用尖端的化学遗传干预手段，准确抑制老鼠的嗅觉感觉神经元活动。研究人员发现，在抑制嗅觉感觉神经元活动后，肿瘤体积显著下降；活动激活后，肿瘤体积增加。结果证实，嗅觉环路神经元的兴奋活动是胶质瘤的根源。
为了验证上述结论，浙江大学团队进一步阻断了小鼠单侧嗅觉输入。直接关闭小鼠单侧嗅觉输入后，研究人员发现封闭侧大脑嗅觉球中肿瘤的体积缩小，充分证明嗅觉刺激可以调节胶质瘤的发生。
刘冲说：这项研究首次通过物理手段干预自发胶质瘤的产生，并验证了嗅觉神经环路在胶质瘤产生中的地位。
明确了诱发胶质瘤的嗅觉神经环路，下一步就是追根溯源，找出背后的机制是什么？
通过深入分析，刘冲团队筛选出生长因子IGF-1它是嗅球中潜在的重要影响因素IGF-1主要表达在嗅觉环路二级神经元僧帽/簇状细胞中。基于上述发现，研究人员建立了一个新的小鼠模型，可以模拟胶质瘤的发生，去除僧帽/簇状细胞的特异性来源IGF-1。结果表明，除了僧帽/簇状细胞敲除IGF-1后，肿瘤体积显着降低。随后，团队在此小鼠肿瘤模型上，同时激活嗅觉感受神经元和阻断IGF-1发现嗅觉激活引起的肿瘤促进作用已被完全消除。很明显，嗅觉活动主要是通过IGF-1胶质瘤的发生由信号通道控制。
刘冲说：在整个胶质瘤环路中，嗅觉环路中的僧帽/簇状细胞受到嗅觉刺激，分泌生长因子IGF-1，相当于电波发射塔发出的生长信号。该信号被肿瘤细胞上的生长因子受体接收，就像电波被天线接收，然后传输到肿瘤细胞，启动细胞恶变和增殖程序一样。
多年来，刘冲实验室在与浙江大学第二医院神经外科长期合作的基础上，一直关注神经系统肿瘤细胞起源、肿瘤进化机制和个性化治疗策略的研发。最新结果的发表可以直接影响胶质瘤的发生。
刘冲说，这一结果为进一步探索不同感知刺激（如视觉、听觉、味觉、触觉等）提供了无限的思维空间，甚至情绪压力和异常神经功能相关疾病是否也会影响肿瘤的发生。基于本研究的深入探索，可以帮助人们更好地了解肿瘤的基本生物学问题，为胶质瘤的预防、早期干预和治疗提供新的方向。（已完成时间）
