腫瘤是如何產(chǎn)生的?一直是橫亙于科學(xué)工作者面前的一個難題。經(jīng)過六年多的不懈努力，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院腦科學(xué)與腦醫(yī)學(xué)系、良渚實驗室研究員，浙大二院雙聘教授劉沖團隊，首次通過清晰證據(jù)鏈，證明了嗅覺感知體驗和膠質(zhì)瘤發(fā)生之間存在獨特的直接聯(lián)系。北京時間5月11日，該成果刊登于國際頂級期刊《自然》。

一直以來，膠質(zhì)瘤都是令人聞之色變的惡性腫瘤，從發(fā)現(xiàn)疾病到死亡，僅有50%的患者可以活過15個月。目前認(rèn)為，膠質(zhì)瘤的病因由先天的遺傳高危因素和后天環(huán)境中的致癌因素相互作用導(dǎo)致。但是，尚未確定環(huán)境刺激究竟如何與疾病關(guān)聯(lián)。

在十幾年的研究中，劉沖一直在思考，什么因素會誘發(fā)膠質(zhì)瘤的產(chǎn)生?“腫瘤細胞的成長，會與周圍的細胞交流、傳遞信息。而神經(jīng)元是大腦的基本功能單位，通過神經(jīng)放電方式來發(fā)揮功能。因此，我們聚焦于神經(jīng)元活動，探究其是否會影響膠質(zhì)瘤的產(chǎn)生。”劉沖介紹。

揭秘環(huán)境刺激與膠質(zhì)瘤產(chǎn)生的關(guān)系，第一個挑戰(zhàn)是要構(gòu)建能夠自發(fā)生成膠質(zhì)瘤的實驗小鼠模型，只有自發(fā)產(chǎn)生腫瘤，才能真正反映出腫瘤在大腦中形成的過程。面對這一挑戰(zhàn)，劉沖實驗室耗時數(shù)年，成功構(gòu)建了模擬人類大腦中膠質(zhì)瘤產(chǎn)生過程的動物模型。

通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治觯瑘F隊發(fā)現(xiàn)小鼠模型中膠質(zhì)瘤主要自發(fā)產(chǎn)生于大腦的嗅球中，也就是小鼠的嗅覺信息處理區(qū)域。“既然嗅覺腦區(qū)是膠質(zhì)瘤的易發(fā)部位，那么，嗅覺環(huán)路的神經(jīng)元活動是否會影響膠質(zhì)瘤的發(fā)生?”這個突如其來的“腦洞大開”，成為整個研究的關(guān)鍵。

劉沖團隊隨后對這個猜想進行了進一步驗證。利用前沿的化學(xué)遺傳學(xué)干預(yù)手段，精確調(diào)控小鼠嗅覺感受神經(jīng)元活動。研究人員發(fā)現(xiàn)，抑制嗅覺感受神經(jīng)元活動后，腫瘤體積顯著下降;而激活其活動后，腫瘤體積增加。

為了驗證上述結(jié)論，浙大團隊進一步通過精準(zhǔn)的物理阻斷方式，阻斷小鼠單側(cè)嗅覺輸入，同樣證實了嗅覺刺激可以調(diào)控膠質(zhì)瘤發(fā)生。“該研究首次通過物理手段干預(yù)自發(fā)膠質(zhì)瘤生成，也驗證了嗅覺神經(jīng)環(huán)路在膠質(zhì)瘤生成中的地位。”劉沖說。

明確了嗅覺神經(jīng)環(huán)路活動可以誘發(fā)膠質(zhì)瘤產(chǎn)生后，該研究團隊通過深入研究，進一步證明，該現(xiàn)象主要是受到嗅覺神經(jīng)環(huán)路來源的生長因子IGF-1刺激所致。

劉沖表示，此次的研究成果為后續(xù)進一步探究不同感知覺刺激，甚至是情緒應(yīng)激和異常神經(jīng)功能相關(guān)疾病，是否也會影響腫瘤發(fā)生提供了無限思考空間。基于此研究的深入探索，可以幫助人們更好地理解腫瘤發(fā)生本質(zhì)這一基本生物學(xué)問題，并為膠質(zhì)瘤的預(yù)防、早期干預(yù)及治療提供新的方向。