恶性胶质瘤和其他无法治愈的胶质瘤一样，具有高发病率和死亡率的特点，这是由于它们的侵袭性生长和耐药性。
最近发现，胶质瘤细胞延伸超长的膜管突起，称为肿瘤微管，它通过间隙连接，连接单个肿瘤细胞到功能和通信的多细胞网络。它们在先进的无法治愈的神经胶质瘤动物模型和人类样本中始终被发现。值得注意的是，这些肿瘤细胞网络通过频繁的细胞间Ca2+信号实现多细胞通信，这部分受到神经元输入的影响。
此外，这些通信网络可以在手术后自我修复，导致局部肿瘤复发，网络整合使肿瘤细胞更好地抵抗替莫唑胺化疗和放疗。
根据这些发现，研究人员开展了，对这些肿瘤细胞网络中的Ca2+通信模式的深入的生物学和数学研究，以更好地了解它们的基本结构和功能，并确定潜在的漏洞。相关研究发表在《Nature》上，文章标题为：“Autonomous rhythmic activity in glioma networks drives brain tumour growth”。
研究人员描述了，胶质母细胞瘤细胞网络如何包括一个小的、可塑的高活性胶质母细胞瘤细胞群，这些细胞显示出有节奏的Ca2+信号振荡，并特别与其他细胞连接。
它们的自主周期Ca2+瞬变，先于其他网络连接细胞的Ca2+瞬变，激活频率依赖的MAPK和NF-κB通路。
数学网络分析表明，胶质母细胞瘤网络拓扑结构遵循无标度特性，周期性肿瘤细胞经常位于网络枢纽。这种网络设计能够抵抗随机破坏，但很容易失去关键枢纽。通过选择性物理消融周期性肿瘤细胞或通过对钾通道KCa3.1(也称为IK1、SK4或KCNN4)的遗传或药理学干扰来靶向自主节律性活动，会严重损害全身的信号通信。
总结：这导致整个网络中肿瘤细胞的活力显著降低，减少了小鼠的肿瘤生长，延长了动物的生存期。研究人员发现神经胶质瘤中存在一小群高可塑性、高活性的细胞群，显示自主节律性的Ca2+振荡，并以此与其他细胞连接，并以此激活周期性依赖的MAPK和NF-κB通路。另外，作者们通过对钾通道KCa3.1的遗传操作可以干扰该细胞群的自主节律活性，抑制肿瘤生长，成为了新的可能治疗靶点。
胶质母细胞瘤网络对周期性Ca2+活性的依赖产生了一个脆弱性，可用于开发新的治疗方法，如kca3.1抑制药物。
