Nature新研究挑战了“线粒体”所有权,癌细胞用受污染的线粒体“毒害”免疫系统

时间:2025年1月24日
来源:Nature

编辑推荐:

免疫细胞在攻击肿瘤细胞器后失去了抗癌能力。

广告
   X   

线粒体在细胞之间“流窜”,这与早期的教条相反,即它们留在它们的起源细胞中。

癌细胞可以用有缺陷的线粒体来毒害攻击免疫细胞,从而抑制身体的防御力量,帮助肿瘤逃避根除。

这些发现发表在今天的《Nature》杂志上,提供了迄今为止最有力的证据,证明线粒体——产生能量的细胞亚结构——不仅在细胞和动物模型中迁移,而且在人类中迁移。

“我的第一个想法是,这听起来很疯狂,就像科幻小说一样。但他们似乎有数据支持,”Holden Maecker说,他是加州斯坦福大学的免疫学家,没有参与这项研究。“这可能是一种我们没有注意到的全新生物学。”

他补充说,需要进一步的研究来了解这种现象的频率以及它对癌细胞有多大益处。

科学家们曾经认为,每个细胞的线粒体都是由细胞自身产生的,但研究人员越来越多地发现,线粒体可以从一个细胞转移到另一个细胞。例如,在培养皿中,已经发现癌细胞通过从免疫细胞T细胞中窃取健康的线粒体来满足它们对能量的贪得无厌的欲望。

为了了解更多,最新研究的作者从少数癌症患者身上取样了线粒体。研究人员比较了来自每个人癌细胞的线粒体和来自同一个人的肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)的线粒体,TILs是一种识别并侵入肿瘤的免疫细胞。

研究小组发现,在三个人身上,肿瘤细胞和TILs细胞都携带有相同突变的线粒体,这表明畸形线粒体可能从患病细胞跳到健康细胞。

研究小组改造了癌细胞,使其携带带有荧光蛋白斑点的线粒体。当这些细胞与TILs一起生长时,免疫细胞在24小时后开始拥有发光的线粒体。到了15天,癌症衍生的线粒体几乎完全取代了一些免疫细胞的原生线粒体。

密苏里州圣路易斯华盛顿大学医学院研究线粒体转移的Jonathon Brestoff说:“这挑战了我们关于线粒体细胞‘所有权’的观念。”

有毒的线粒体

研究小组在细胞模型中显示,受污染的TILs分裂能力较差,更有可能导致细胞“自杀”。在患有癌症的小鼠身上,吸收了外来线粒体的TILs显示出T细胞衰竭的迹象——失去了杀死癌症的潜力。

这种线粒体转移不仅导致TILs的代谢功能异常,还使T细胞进入终末分化和耗竭状态,从而削弱了抗肿瘤免疫反应。

研究还发现,这种线粒体转移可以通过细胞间的纳米管(TNTs)或细胞外囊泡(EVs)实现。在小鼠模型中,接受线粒体转移的T细胞表现出更高的耗竭标志物PD-1表达,并且对PD-1阻断治疗的反应性降低。

研究结果表明,肿瘤组织中存在mtDNA突变的患者在接受PD-1阻断治疗时预后较差。这一发现为预测免疫检查点抑制剂(ICIs)的疗效提供了新的生物标志物,并为开发针对线粒体转移的新型治疗策略提供了理论依据。

该研究揭示了癌细胞通过线粒体转移实现免疫逃逸的新机制,为癌症治疗提供了新的靶点。未来的研究可能会进一步探索如何阻断这种线粒体转移,从而增强免疫治疗的效果,改善癌症患者的预后。

这一突破性的发现不仅增进了我们对肿瘤微环境的理解,也为癌症治疗带来了新的希望。

Immune evasion through mitochondrial transfer in the tumour microenvironment


相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博


生物通 版权所有