두개-경부 암 수컷 마우스 모델에서 종양 침윤 신경이 뇌 회로를 기능적으로 변화시키고 행동을 조절한다

Core Concepts

종양 침윤 신경은 삼차신경절을 통해 특정 뇌 영역과 연결되어 있으며, 이 신경회로의 활성화가 종양 보유 동물의 행동 변화를 유발한다.

Abstract

두개-경부 암 세포(MOC2-7)를 수컷 마우스에 이식하면 초기부터 종양 내 신경 침윤이 관찰된다.
종양 내 침윤 신경은 삼차신경절을 통해 뇌의 특정 영역(척수삼차신경핵, 대뇌변연계 등)과 연결되어 있다.
종양 침윤 신경은 전사체 수준에서 변화를 보이며, 기능적으로도 과민해진다. 이는 TRPV1 수용체의 발현 및 인산화 증가에 기인한다.
종양 보유 동물의 뇌 영역에서는 신경활성 지표인 cFos와 ΔFosB의 발현이 증가한다.
종양 침윤 신경 제거 시 이러한 뇌 활성 변화와 행동 변화(둥지 만들기, 쿠키 섭취 등)가 완화된다.
진통제 투여로 구강 관련 행동은 정상화되지만, 자발적 휠 달리기는 완전히 회복되지 않는다. 이는 통증 외 다른 요인들이 행동 변화에 관여함을 시사한다.

Stats

종양 내 Tau 단백질 발현이 종양 이식 4일 후부터 증가한다.
종양 침윤 삼차신경절 뉴런에서 신경전달 관련 유전자(Gabrg1, Gabra4, Grin2c, Grm3, Gria2) 발현이 증가한다.
종양 침윤 삼차신경절 뉴런의 캡사이신 반응성이 증가한다.
종양 보유 동물의 뇌 영역(척수삼차신경핵, 대뇌변연계)에서 cFos와 ΔFosB 발현이 증가한다.
종양 침윤 신경 제거 시 일부 뇌 영역의 cFos와 ΔFosB 발현 증가가 감소한다.

Quotes

"종양 침윤 신경은 삼차신경절을 통해 특정 뇌 영역과 연결되어 있으며, 이 신경회로의 활성화가 종양 보유 동물의 행동 변화를 유발한다."
"진통제 투여로 구강 관련 행동은 정상화되지만, 자발적 휠 달리기는 완전히 회복되지 않는다. 이는 통증 외 다른 요인들이 행동 변화에 관여함을 시사한다."

Key Insights Distilled From

Tumor-infiltrating nerves functionally alter brain circuits and modulate behavior in a mouse model of head-and-neck cancer

by Barr,J., Wal... at www.biorxiv.org 10-20-2023

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.10.18.562990v2

Deeper Inquiries

종양 침윤 신경과 뇌 회로 간 상호작용이 장기 암 생존자의 지속적인 정신 건강 문제에 어떤 영향을 미칠 수 있는가?

종양 침윤 신경과 뇌 회로 간 상호작용은 장기 암 생존자의 지속적인 정신 건강 문제에 중대한 영향을 미칠 수 있습니다. 이 연결은 종양으로 인해 발생하는 신경 변화가 뇌 기능에 영향을 미치고, 이로 인해 행동 변화를 유발할 수 있음을 시사합니다. 종양 침윤 신경이 뇌 회로에 연결되면서 통증에 의존하지 않는 방식으로 행동에 영향을 미치며, 이는 암 생존자의 정신 건강에 부정적인 영향을 줄 수 있습니다. 이러한 발견은 암 환자의 정신 건강 문제를 해결하기 위해 종양-뇌 연결을 이해하고 표적 치료 개발이 중요함을 강조합니다.

종양 침윤 신경 제거 외에 종양-뇌 연결을 차단할 수 있는 다른 방법은 무엇이 있을까?

종양-뇌 연결을 차단하는 또 다른 방법은 신경생물학적 접근 외에도 다양한 방법이 있습니다. 예를 들어, 종양 침윤 신경과 뇌 회로 간 통신을 방해하는 약물 치료, 신경 세포의 특정 유전자 조작을 통한 종양-뇌 연결 차단, 또는 종양 주변 조직의 신경 성장을 억제하는 방법 등이 있을 수 있습니다. 또한, 광학적 또는 전기적 신호를 활용한 신경 조절 기술을 통해 종양-뇌 연결을 조절하는 방법도 고려될 수 있습니다.

암 환자의 정신 건강 문제를 해결하기 위해서는 신경생물학적 접근 외에 어떤 다른 접근법이 필요할까?

암 환자의 정신 건강 문제를 해결하기 위해서는 신경생물학적 접근 외에도 다양한 다학제적 접근법이 필요합니다. 이러한 다학제적 접근법은 정신 건강 전문가, 종양학자, 신경과학자, 임상 연구자 등의 협력을 통해 이루어질 수 있습니다. 정신 건강 상담, 인지 행동 요법, 정신 건강 지원 프로그램, 신체 활동 및 영양 상담 등을 포함한 종합적인 치료 방안이 필요합니다. 또한, 암 환자의 신체적, 정신적, 사회적 요인을 종합적으로 고려한 맞춤형 치료 및 관리 방안이 필요합니다. 이를 통해 암 환자의 정신 건강 문제를 효과적으로 해결할 수 있을 것으로 기대됩니다.