哮喘是一種常見的慢性呼吸系統疾病,很多患者從兒童時期就開始遭受哮喘的折磨,由於氣道變窄和炎症,呼吸急促和喘息反覆發作。
然而,科學家們發現,哮喘還有意外的“好處”。根據流行病學的觀察,哮喘患者似乎比其他人更不容易罹患腦部腫瘤。
最近,聖路易斯華盛頓大學醫學院(WUSTL)的研究人員在這兩類截然不同的疾病之間找到了聯絡,並且由此找到一種潛在的治療方法,有望用來抑制腦部腫瘤的生長。
這項研究的通訊作者David H. Gutmann教授是神經纖維瘤病(neurofibromatosis,簡稱NF)的專家。NF是基因突變導致的一組遺傳性疾病,往往在嬰幼兒時期就會被診斷出來,患者的大腦和全身神經上都可能長出腫瘤。
在治療1型神經纖維瘤病(NF1)的患兒時,Gutmann教授注意到,這種疾病中常發生的一種腦腫瘤,即生長在視神經上的視路膠質瘤(optic pathway gliomas),與哮喘之間存在負相關關係。
▲該研究通訊作者David H. Gutmann教授(圖片來源:WUSTL官網)
為了研究背後的原因,研究人員首先在神經纖維瘤病模型小鼠中重現了這一現象。經過基因改造,這些小鼠攜帶了和NF1患者一樣的突變基因,會在3個月大時出現視路膠質瘤。研究人員將這些小鼠分成幾組,其中一部分在4~6周大時透過接觸卵清蛋白或屋塵蟎提取物等刺激性物質誘發哮喘,另一些作為對照。結果,患有哮喘的小鼠在3個月和6個月大時都沒有檢查到視路膠質瘤的出現。
後續實驗則找到了一類免疫細胞,它們給氣道製造麻煩的同時,可能對大腦有好處。當小鼠患上哮喘,它們的T細胞開始分泌一種叫decorin的蛋白聚糖分子。哮喘研究者早就知道decorin作用於氣道組織會加劇哮喘症狀。然而Gutmann教授的團隊發現,decorin在大腦中卻另有作用。腦部的免疫細胞,也就是小膠質細胞,活化後會促進腦腫瘤的生長和發展。而decorin會透過干擾NFkappaB訊號通路阻斷小膠質細胞的啟用。
▲哮喘啟用的T細胞會幫助抑制大腦小膠質細胞的活化(圖片來源:參考資料[1])
基於這一機制,研究人員提出了治療視路膠質瘤的新策略。“當然,我們不會在任何人身上誘發哮喘,哮喘發作是有可能致命的。”Gutmann教授說,“但是,如果我們能在T細胞進入大腦時把它們偽裝成哮喘T細胞,讓它們不再支援腦腫瘤的形成和生長呢?”
研究人員用decorin或抑制NFkappaB通路的化合物治療NF1模型小鼠,發現都可以幫助小鼠抑制視路膠質瘤的形成。這一實驗顯示,阻斷小膠質細胞活化可能是治療腦腫瘤的潛在方法。
“這項研究中最令人興奮的是,它說明身體中的T細胞與大腦中支援膠質瘤生長的細胞之間存在交流。”Gutmann教授指出,這一發現為T細胞與大腦細胞相互作用的新型療法開啟大門。下一步,他們還計劃檢視其他型別的腦腫瘤是否能得益於這種治療策略;此外,他們還在研究溼疹和兒童早期感染的作用,因為這些疾病也和哮喘一樣涉及T細胞。
期待科學家們更多的“意外發現”為難以治療的疾病帶來巧妙又有效的方法。
題圖來源:123RF
參考資料:
[1] Jit Chatterjee et al., (2021) Asthma reduces glioma formation by T cell decorin-mediated inhibition of microglia. Nature Communications. Doi: https://doi.org/10.1038/s41467-021-27455-6
[2] Asthma may reduce risk of brain tumors—but how? Retrieved Dec. 15, 2021 from https://medicalxpress.com/news/2021-12-asthma-brain-tumorsbut.html