幼兒腦部在發育過程中為什麼會產生惡性腫瘤?這是罹患腦癌兒童與家長心中永遠的痛,也是世界腫瘤專家解不開的迷。法國團隊透過與陽明大學腦科學研究所的合作,藉助台灣的小腦電穿孔技術,終於在今年破解小兒腦部惡性腫瘤的致病機轉,並應用於研發治療抗癌藥物。此研究日前發表在發育生物學排名第一的知名國際期刊《Developmental Cell》(細胞發育)。

這個跨國團隊鎖定的「小腦髓母細胞瘤」是小兒最常見的腦部惡性腫瘤,發生率約佔幼童顱內腫瘤的14.5%,腫瘤往往會堵塞腦室造成腦壓升高或引起水腦症,若不接受開刀切除或放射、化學治療而轉移,其致死率非常的高。

過去科學家很早就知道一種名為Atoh1的轉錄因子與小腦髓母細胞瘤有關,卻始終不明白為什麼?這個問題始終困擾著法國居禮研究所(Curie Institute)的科學家,但不知道如何在動物實驗中理解兩者的關聯。5年前透過台法交流活動,法國團隊開始與陽明大學腦科學研究所合作,藉助陽明大學腦科所副教授蔡金吾團隊在神經幹細胞研究的專長,利用「小腦電穿孔」技術,第一次成功追蹤小鼠的「小腦神經幹細胞」的發育過程,終於在顯微鏡下成功看到神經幹細胞的癌化現象,解開這個困惑科學界已久的謎團。

Atoh1轉錄因子過量表現 最終導致細胞癌化

蔡金吾表示,幼兒小腦發育期間,原始的「小腦神經幹細胞」持續分裂與分化,才能發育成正常的小腦細胞。而團隊觀察到,這些小腦神經幹細胞最特殊的地方,這是他們具有一根像天線一樣的「初級纖毛」(primary cilium),這個構造為細胞接收外來訊號,啟動一連串的分子路徑,讓幹細胞在發育階段持續分裂,製造小腦細胞。

第一作者張家祥在為期數天的觀察中,首次在顯微鏡下清楚看見,Atoh1轉錄因子如何影響小腦細胞的發育過程。他並意外發現,腦瘤細胞中Atoh1轉錄因子過量表現,讓這個天線過度活化,以致小腦神經幹細胞大量分裂,最終造成細胞癌化。

兒童應遠離輻射 癌症轉移後存活率大幅下降

臺北榮總神經醫學中心主治醫師陳信宏表示,罹患腦瘤的兒童最常見的症狀是頭痛、噁心、嘔吐,很容易被誤診成感冒,所以感冒症狀超過3天沒有改善,還持續惡化,就要小心。另外還有肢體無力,運動或寫字不能協調,走路歪斜易跌倒等。

目前研究顯示,台灣兒童腦癌雖無顯著增加,但是3歲以下小孩應該遠離輻射,避免非必要放射線檢查與治療。目前髓母細胞瘤治療上最重要的預後因子仍是手術,安全的把98%以上的腫瘤拿乾淨,配合術後放射及化療,若早期發現、早期治療,患者經過手術治癒率相當高。若癌細胞已經轉移的病人就比較困難,5年存活率會大幅下降,所以早期診斷很重要,如果能避免轉移就更好。現在解開小腦腫瘤的致病機轉後,未來若能將此路徑阻斷,就有機會阻止小腦神經幹細胞癌化,導向小腦腫瘤治療的新契機。

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文/林以璿 圖/何宜庭