肿瘤生长的“帮凶”抓到了!《自然》:癌细胞竟然装上了“信号干扰器”
在癌症患者体内,存在着一场没有硝烟的战争:免疫细胞会设法向癌细胞发起各种形式的攻击,比如释放穿孔素和颗粒酶诱导凋亡,分泌干扰素、肿瘤坏死因子阻止肿瘤生长;癌细胞则可以通过调控免疫检查点抑制T细胞活性,或者通过 窃取T细胞的线粒体 来促进其衰竭。
最近,圣裘德儿童研究医院的迟洪波教授团队在《自然》发表论文,再次揭示了癌细胞的一种全新反制手段。他们发现 癌细胞能够将一种名为VDAC2的蛋白当作“信号干扰器”来使用,破坏T细胞的干扰素γ攻击过程 ,此举可以排除掉威胁肿瘤生存的重要因素。
根据论文介绍,许多免疫疗法经常会面临耐药性、肿瘤抵抗的现象。为了找出哪些蛋白与上述现象有关,研究人员借助CRISPR/Cas9技术对癌细胞中的代谢相关基因进行了大规模筛选。他们将这些经过基因编辑的癌细胞暴露在干扰素γ或T细胞的攻击下,观察哪些基因的缺失会减少肿瘤的生长或促进其死亡。
结果显示,VDAC2缺失的肿瘤细胞更容易因 T细胞毒性而死亡 。而在体内实验中,相较于对照组,移植了VDAC2缺失癌细胞的小鼠不仅肿瘤生长速度显著减缓,小鼠的生存期也得到延长。
他们还发现, VDAC2缺失的癌细胞对INFγ诱导的细胞死亡更为敏感 ,肿瘤微环境中的炎症反应更加活跃。换句话说,癌细胞失去VDAC2之后,仿佛放大了肿瘤与免疫系统之间的INFγ信号强度。原本的“信号干扰”功能失效了!但VDAC2是如何帮助肿瘤实现这一保护作用的呢?
▲VDAC2缺失会让肿瘤对INFγ诱导的杀伤作用更为敏感 (图片来源:原始论文[1])
从位置和功能上来看,VDAC2是一种位于线粒体外膜的蛋白质,它在细胞的能量代谢和信号传导中发挥着重要作用。这不禁让研究者开始考虑,上述过程是否与线粒体存在潜在联系。根据IFNγ的抗肿瘤机制分析,IFNγ会诱导肿瘤细胞中促凋亡蛋白的表达。举例来说,BAK是受影响的蛋白之一,它会在IFNγ的刺激下激活表达,继而增加线粒体外膜的通透性。 但 VDAC 2的存在会干扰这一过程,因为VDAC2 会与BAK发生相互作用来调控这种通透性,当肿瘤表达过高的VDAC2时,IFNγ的促凋亡信号就不够灵敏了。
而VDAC2缺失之后,BAK不再受限制并持续放大了线粒体外膜通透性,这将促使细胞色素c和线粒体DNA的释放。前者会引发细胞凋亡,后者能激活cGAS-STING信号通路,进而触发I型干扰素反应—— 这种反应不仅能直接导致肿瘤细胞死亡,还通过释放趋化因子CCL5,招募更多的CD8+ T细胞进入肿瘤微环境,进一步增强抗肿瘤免疫反应。
单细胞RNA测序分析显示,VDAC2缺失肿瘤中的CD8+ T细胞的比例显著增加,并且这些T细胞表现出更强的效应功能。此外,VDAC2缺失还增加了肿瘤中促炎性细胞因子的产生,使得免疫细胞的杀伤作用大大增强。
尽管目前还没有针对VDAC2的抑制剂,但这些新研究结果让研究团队非常期待VDAC2靶向疗法的实际效果。研究者指出,VDAC2能以特殊的“信号干扰”方式保护肿瘤,而破坏这种保护机制可以激发抗肿瘤免疫以及细胞凋亡。这可能可以有效增强其他免疫疗法的作用,形成联合抗癌的效应。
[1] VDAC2 loss elicits tumour destruction and inflammation for cancer therapy. Nature (2025). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-025-08732-6
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