鉴定化疗脑背后的炎症细胞

一项针对小鼠的新研究表明，保持大脑没有碎片但也会导致炎症的免疫细胞可能是注意力和记忆问题背后的罪魁祸首，这些问题有时会在一种化疗之后出现。

研究人员先前表明(在发表在《科学报告》上的工作中)，雌性小鼠服用紫杉醇(一种通常用于治疗乳腺癌，卵巢癌和其他癌症的药物)会出现与大脑炎症有关的记忆问题。接受安慰剂的小鼠没有出现称为化疗脑的“精神迷雾”现象。

在这项研究中，研究小组使用了一种技术从接受紫杉醇的小鼠大脑中删除称为小胶质细胞的免疫细胞。这些细胞的丢失恢复了化疗动物的记忆，也降低了它们大脑中的炎症。

“这是论文的高峰：我们证明了小胶质细胞对于我们用紫杉醇看到的认知障碍是必要的 - 行为被逆转了，”资深作者Leah Pyter说，他是俄亥俄州立大学行为医学研究所的研究员。

“当我们摆脱这些小胶质细胞时，它与化疗炎症反应的减少有关，”俄亥俄州立大学医学院精神病学和行为健康副教授Pyter说。“所以我们认为，当小胶质细胞被激活并变得促炎时，这就是最终影响神经元损害记忆的原因。

这项研究最近在线发表在《大脑、行为和免疫》杂志上。

在这些研究中，小鼠从未患过癌症 - 该研究旨在仅研究紫杉醇的作用，紫杉醇通常与一种或多种其他药物结合使用，以确定为某些类型的乳腺癌提供最有效的治疗方案。作为癌症控制研究计划的成员，Pyter也在研究肠道微生物组如何在化疗大脑中发挥作用。

在动物研究中确定化疗副作用以及所涉及的细胞和途径是提出潜在干预措施的第一步，这些干预措施可以减轻这种重要的癌症治疗对身体和大脑的影响。Pyter说，化疗药物通过杀死癌细胞起作用，但也杀死其他分裂细胞，免疫系统清理产生的碎片被认为会驱动炎症。

研究小组预测，身体其他部位的炎症细胞(称为外围)正在发送激活小胶质细胞在大脑中变得促炎的信号，这些信号与血脑屏障中的细胞相互作用 - 暗示了三个潜在的目标区域。

“我们应该始终努力获得更有针对性的治疗。第一步是了解谁是主要参与者，“Pyter说。“当我们寻找潜在的干预目标时，我们必须记住，癌症患者需要他们的外周免疫系统完好无损地对肿瘤细胞做出反应并摆脱它们。所以这很棘手。

在这项新研究中，小鼠被给予六个周期的紫杉醇注射或安慰剂。研究人员发现，小胶质细胞和星形胶质细胞，大脑中具有免疫作用但执行多种功能以保持神经元健康的细胞，都被海马体中的化疗激活，海马体是这项工作的重点区域。

机器学习分析表明，与接受安慰剂的小鼠相比，接受化疗的小鼠大脑中的小胶质细胞产生更多的促炎蛋白，并抑制对认知相关神经元健康很重要的蛋白质。

一种抑制小鼠小胶质细胞生存所需物质的实验药物被添加到动物的食物中以消耗大脑中的小胶质细胞。具有正常脑免疫细胞水平的化疗小鼠在标准实验室测试中显示出记忆问题。相比之下，小胶质细胞耗尽的小鼠的记忆恢复，并且大脑中化学诱导的促炎蛋白显着减少。

Pyter说，类似于这种实验化合物的药物已被用于接受紫杉醇的癌症患者，以靶向其他类型的免疫细胞，这表明暂时清除人类中的小胶质细胞可能是可行的。

“我们知道化疗可以挽救生命，但可能会产生毒性。更好地了解化疗如何影响大脑开辟了研究领域和干预措施，以改善我们癌症患者的生活，“俄亥俄州立大学综合癌症中心副主任，詹姆斯癌症医院和Solove研究所的执业胸部肿瘤学家Peter Shields博士说。

Pyter还表示，这些发现暗示了紫杉醇可能产生的长期认知影响，因为小胶质细胞在免疫细胞类型中是不寻常的：它们的寿命很长，并且不会经常重新繁殖。

“小胶质细胞总是在那里 - 它们非常动态，它们正在拖钓问题。在被激活之前，它们可能看起来完全正常，然后它们对激活的反应可能非常异常，“她说。“我们正在使用化疗作为激活它们的假设方式。但是假设癌症患者接受并完成化疗。但后来，他们接受了手术或生活中的巨大压力源 - 这将重新激活这些细胞，他们可能会在以后的生活中做出奇怪的反应。

“这个模型不会模仿长期的副作用。但这是一个大问题，因为许多乳腺癌患者幸存下来，副作用并不总是消失。