重磅！揭示肾上腺素能神经促进前列腺癌产生机制

在一项新的研究中，来自美国阿尔伯特-爱因斯坦医学院的研究人员报道某些神经通过启动一种导致肿瘤血管增殖的开关来维持前列腺癌生长。他们早前的提出神经促进前列腺癌产生的研究促使他们开展一项探索性研究来测试β受体阻滞剂（经常用来治疗高血压）是否能够杀死经确诊患上前列腺癌的男性体内的癌细胞。相关研究结果发表在2017年10月20日的Science期刊上，论文标题为“Adrenergic nerves activate an angio-metabolic switch in prostate cancer”。

论文通信作者、阿尔伯特-爱因斯坦医学院露丝-大卫戈特斯曼干细胞与再生医学研究所主任、医学教授、细胞生物学教授Paul Frenette博士说，“实体瘤依赖于不断增加的血液供应茁壮成长。在这项研究中，我们证实神经刺激新的血管生长从而促进前列腺瘤生长，我们还证实我们能够阻断神经刺激，从而阻止新的血管形成。这为治疗前列腺癌提供了一个全新的策略。”

在男性为常见的癌症中，前列腺癌仅次于皮肤癌。美国国家癌症研究所估计2017年将有161,360例新确诊的前列腺癌病例，而且26,730名男性将死于这种疾病，占所有癌症死亡病例的4.4%。

人类的神经系统分两类：中枢神经系统和外周神经系统，中枢神经系统就是脑和脊髓，外周神经系统包括全身上下各种细长的神经。这些细长的神经又分三种：运动神经、自主神经系统和肠神经系统。自主神经系统，又分为交感神经和副交感神经两大系统。交感神经系统能分泌肾上腺素，副交感神经系统则分泌胆碱，这个差别非常的重要。

在2013年的一篇论文中，Frenette博士和同事们就已证实神经在协助前列腺瘤产生和扩散中发挥着至关重要的作用（Science, doi:10.1126/science.1236361，相关新闻报道参见：Science：前列腺癌只需少许神经）。更具体地说，这些研究人员发现交感神经系统中的神经（负责激活“战斗或逃跑”反应）产生去甲肾上腺素（norepinephrine），而产生的去甲肾上腺素结合和刺激肿瘤结缔组织细胞表面上的受体，从而促进前列腺瘤生长。

在当前的这项研究中，这些研究人员利用一种前列腺癌小鼠模型来确定结缔组织内的神经如何促进前列腺瘤生长。在神经纤维释放出去甲肾上腺素之后，这种激素结合位于血管内表面的内皮细胞上的受体。他们发现与这些受体的结合会启动一种“血管-代谢开关（angio-metabolic switch）”，从而改变细胞代谢葡萄糖的方式。为了制造新的血管，通常利用氧化磷酸化从葡萄糖中获取能量的内皮细胞如今几乎完全依赖于糖酵解。利用糖酵解代谢葡萄糖是之前在癌细胞中观察到的一种现象。

为了证实去甲肾上腺素在启动这种代谢开关中的作用，这些研究人员在他们的小鼠模型中剔除了一个编码血管内皮细胞表面上的去甲肾上腺素受体的基因，从而清除了去甲肾上腺素的结合靶标。他们随后观察到缺乏这种受体的内皮细胞利用氧化磷酸化而不是糖酵解代谢葡萄糖。因此，新血管的形成受到抑制。

Frenette博士说，“氧化磷酸化比糖酵解产生更多的能量。这看起来似乎是违反直觉的，但是氧化磷酸化提供的能量增强会削弱内皮细胞的功能和抑制血管生成----维持肿瘤生长的新血管形成。”在Frenette博士的前列腺癌小鼠模型中，来自神经释放的去甲肾上腺素的刺激促使内皮细胞维持对糖酵解的使用，从而能够让前列腺癌快速地从一种低分级的癌前阶段发展到一种高分级的恶性阶段。

Frenette博士说，“尽管我们需要更多地了解释放去甲肾上腺素的神经在前列腺癌中发挥的作用，但是β受体阻滞剂是否能够改进疾病结果确实是值得探究的。”他注意到β受体阻滞剂的作用机制是阻断去甲肾上腺素和类似的化合物。他说，回顾性的流行病学研究已发现前列腺癌患者对这些药物的使用与减少癌症转移和提高生存率相关联。