不用药治癌症?研究发现激活大脑奖励机制可提高抗肿瘤免疫力
从品尝一块蛋糕到拥抱一个朋友,生活中的许多快乐都会在大脑中引发类似的反应--大脑会分泌多种能让人感到快乐、安全和成就感的化学物质,告诉机体“这很棒,再来一次。”
7月13日发表在《Nature Communications》上的研究表明这种让人感觉良好的大脑奖励回路可能会起到更大的作用。利用实验室工具激活小鼠的奖励回路,科学家发现其化学信号到达了免疫系统,使一部分骨髓细胞能够减缓肿瘤的生长。这些发现尚未在人类试验中得到证实,但鉴于奖励系统与积极情绪有关,该研究为人的心理状态如何有助于阻止癌症进展提供了一定的生理机制参考。
大脑与免疫系统之间存在连接、交流的观念并不新鲜,其中一个最引人注目的例子就是安慰剂效应。几个世纪以来的观察结果表明,糖丸在某些人身上可以和药物一样有效。多年来,科学家一直试图揭开这一神秘现象背后的生物学奥秘。十年前发表的脑成像实验中出现了一些线索,这些分析显示,由食物、性和社交互动(以及赌博和成瘾药物)激活的同一奖励回路也在响应安慰剂的人身上开启。
出于对这些数据的困惑,研究人员将身心问题转化为了一种更容易衡量的生理问题:奖励回路的激活会对免疫系统产生什么影响吗?研究人员假设积极的想法和情绪会改变大脑神经元的活动,这似乎是公平的。“神经活动是我们可以控制的。” 该研究资深合着者、以色列理工学院的生物学家Asya Rolls说道。
在之前的研究中,她的团队用一种名为DREADD的技术(仅能被设计药物激活的设计受体)来刺激小鼠的大脑,这种技术可以在特定的细胞(在这项研究中,是奖励回路的神经元细胞)上设置分子开关。在激活小鼠的奖励系统后,研究人员分析了小鼠脾脏中的免疫细胞。最明显的效果出现在单核细胞(一组白细胞,机体非特异性免疫防御的一部分)中,研究小组发现,脑激活小鼠的单核细胞比未经处理的小鼠的单核细胞更有效地杀死了细菌。
看到大脑的奖励回路可以增强免疫系统对病原体的抵抗力,“我们的下一个想法是,免疫系统失灵的情况是什么?”加州大学旧金山分校的生物学家Tamar Ben-Shaanan说道。
将这一思路用于研究癌症的想法来自研究共同作者、EMMS拿撒勒医院院长、儿科肺病专家和睡眠专家Fahed Hakim。在芝加哥大学的一项研究工作中,Hakim研究了癌症的小鼠模型,并在2014年发表了一份研究报告,显示零碎的睡眠让小鼠的肿瘤生长得更快。Hakim说,如果糟糕的睡眠引发了促进肿瘤的大脑活动,那么激活奖励机制可能会产生相反的效果--大脑的变化会减缓癌症。
研究人员发现,在植入癌细胞的小鼠中,持续两周的每日奖励回路刺激产生了强烈的反应--它们的肿瘤比那些没有激活大脑的对照组小鼠缩小了40%到50%。进一步的实验将这种效应追溯到骨髓中产生的一组特殊的免疫细胞--骨髓源抑制细胞(MDSCs)。如果不受阻碍,MDSCs会通过关闭其他抑制肿瘤的免疫细胞来促进肿瘤的生长。然而,激活大脑的奖励系统会释放化学信号,以阻止这些MDSCs的活动,反过来让典型的抗肿瘤免疫反应继续进行。
这就像“不用药就进行免疫治疗”,Hakim说道。他指的是最近的一类癌症药物,通过武装病人自己的免疫系统来对抗肿瘤。
斯坦福大学精神病学家David Spiegel虽然没有参与这项研究,不过他称这是“一项重要的而且进行得很好的研究”。此前,Spiegel和他的同事证明,通过每周的团体治疗,社会支持可以延长转移性乳腺癌患者的生存期。鉴于奖励回路被认为是由安慰剂效应中的积极想法所激活,这项新研究提供了一种潜在的机制,即“良好的社会支持和对生活的积极看法可能会对癌症生存率产生积极的影响”。Spiegel说道。
澳大利亚墨尔本莫纳什大学(Monash University)的生物学家Erica Sloan表示,很多研究都分析了压力和负面情绪对健康的影响,但免疫活动具有通过大脑奖励回路对积极影响做出反应的潜力--“我认为这真的很令人兴奋,” Sloan表示,她在澳大利亚的研究小组发表了初期的小鼠研究,显示慢性应激针对的是和新研究中受奖励回路激活影响的相同免疫细胞。综上,她的研究和新发现表明,积极和消极的精神状态都能“将这些免疫细胞推向可能对癌症结果产生影响的程度”。
作为将小鼠研究结果转化为人类研究的第一步,Rolls的实验室正在与特拉维夫大学的另一个小组合作,测试是否有可能通过直接刺激人类的奖励回路来触发免疫反应。同时,Rolls警告说,新的小鼠研究发现并不意味着癌症患者应该停止服用药物而依赖积极的思维,研究只是为后者的益处提供了一种可能的机制。
虽然到目前为止这些数据只是初步的,Hakim表示,但他们提出了这样一种可能性:有朝一日,癌症患者可以接受大脑刺激作为附加疗法,同时接受较少量的传统疗法,如化疗和放疗。
原文检索
《Could Brain Stimulation Slow Cancer?》
《Modulation of anti-tumor immunity by the brain’s reward system》






