摘要：胶质母细胞瘤（GBM）是一种成人致命的原发性脑癌，其特征在于异质性、复杂的肿瘤微环境以及侵袭性。越来越多的证据表明，神经胶质瘤中神经元回路的整合会推动肿瘤的发展、侵袭，并缩短患者的生存期。鉴于许多胶质母细胞瘤细胞具有高度浸润性，与这些迁移细胞形成的突触必然是短

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

胶质母细胞瘤（GBM）是一种成人致命的原发性脑癌，其特征在于异质性、复杂的肿瘤微环境以及侵袭性。越来越多的证据表明，神经胶质瘤中神经元回路的整合会推动肿瘤的发展、侵袭，并缩短患者的生存期。鉴于许多胶质母细胞瘤细胞具有高度浸润性，与这些迁移细胞形成的突触必然是短暂的。短暂突触（transient synapses）是否以及如何对胶质母细胞瘤产生长期影响，目前尚不清楚。此外，迄今已确定的神经胶质瘤细胞上的突触输入在很大程度上仅限于局部的谷氨酸能投射，而神经元与神经胶质瘤相互作用的回路结构和神经元亚型多样性仍有待阐明。

2025 年 1 月 16 日，宾夕法尼亚大学宋洪军、明国莉团队（孙宇沙、王欣为论文共同第一作者）在国际顶尖学术期刊 Nature 上发表了题为：Brain-wide neuronal circuit connectome of human glioblastoma 的研究论文。

该研究了利用人类患者来源的胶质母细胞瘤类器官（GBO）绘制了人类胶质母细胞瘤的全脑神经元环路连接组。

胶质母细胞瘤（GBM）会浸润大脑，并且可能受到神经元的突触支配，从而推动肿瘤的发展。目前所确定的投射到胶质母细胞瘤细胞上的突触输入主要是短程的谷氨酸能的。胶质母细胞瘤在全脑神经元回路中的整合程度仍不清楚。

利用改良的狂犬病毒进行逆行跨单突触追踪是一种经典方法，可用于系统性绘制特定目标或起始细胞的突触输入。在这项最新研究中，研究团队应用狂犬病毒和单纯疱疹病毒介导的跨单突触追踪技术，对移植到成年小鼠体内的人类患者来源的胶质母细胞瘤类器官（GBO）的回路整合进行了系统研究，以表征体内胶质母细胞瘤细胞的神经元支配情况，并进一步探索了神经调节输入对胶质母细胞瘤细胞的功能影响。

研究团队发现，来自多个患者的胶质母细胞瘤细胞能够迅速融入大脑中各种局部和长程神经回路。除了谷氨酸能输入之外，研究团队还发现了多种神经调节输入，其中包括基底前脑胆碱能神经元与胶质母细胞瘤细胞之间的突触。

急性乙酰胆碱刺激通过代谢型CHRM3受体诱导胶质母细胞瘤细胞钙振荡的长期升高，并将其转录重编程为更具迁移性的状态。CHRM3 的激活促进胶质母细胞瘤细胞的迁移，而其表达下调则抑制胶质母细胞瘤细胞的迁移，并延长小鼠模型的存活时间。

这些研究结果共同揭示了人类胶质母细胞瘤细胞能够迅速且稳健地融入不同神经递质系统的多种解剖结构多样的神经元网络中的惊人能力。这些研究结果也进一步支持这样一种模型——上游神经元的快速连接和短暂激活可能会导致肿瘤适应性的长期增强。

明国莉（左），宋洪军（右）

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来源：老齐说科学