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放疗通过LRRC8A/C容积调节阴离子通道(VRAC)介导的cGAMP转移增强抗癌CD8 T细胞应答。研究人员发现，放疗后肿瘤细胞释放的cGAMP通过LRRC8A/C VRAC通道转移到T细胞中，激活STING通路，促进I型干扰素(IFN-I)产生，从而增强CD8 T细胞的效应功能。该研究揭示了放疗增强抗肿瘤免疫的新机制，为开发靶向cGAMP转移的癌症治疗策略提供了理论基础。
癌症治疗中，放疗不仅能直接杀伤肿瘤细胞，还能重塑肿瘤免疫微环境。然而，放疗如何激活抗肿瘤免疫应答的具体机制尚不完全清楚。近年来，研究发现放疗可诱导肿瘤细胞产生环鸟苷酸-腺苷酸(cGAMP)，激活cGAS-STING通路，促进I型干扰素(IFN-I)产生。但cGAMP如何在肿瘤微环境中转移，特别是如何进入T细胞，从而增强其抗肿瘤功能，仍是一个未解之谜。
为解决这一问题，中国科学院上海免疫与感染研究所的研究人员开展了一项关于LRRC8A/C容积调节阴离子通道(VRAC)在放疗诱导的抗肿瘤免疫中作用的研究。他们发现，放疗后肿瘤细胞释放的cGAMP可通过LRRC8A/C VRAC转移到肿瘤浸润的CD4和CD8 T细胞中。T细胞受体(TCR)信号通过磷脂酰肌醇4,5-二磷酸[PI(4,5)P2]和活性氧(ROS)打开VRAC孔道，促进cGAMP的快速摄取和STING激活，进而诱导IFN-α/β产生，上调CD8 T细胞中颗粒酶和IFN-γ的表达。此外，抑制细胞外水解酶CD39和ENPP1可维持细胞外ATP和cGAMP水平，进一步增强VRAC介导的CD8 T细胞抗肿瘤功能。该研究发表在《Science Immunology》杂志上。
研究人员采用了多种关键技术方法：利用条件性基因敲除小鼠模型研究LRRC8A/C在放疗中的作用；通过液相色谱-质谱(LC-MS)检测细胞内和细胞外cGAMP水平；采用流式细胞术分析肿瘤浸润免疫细胞；通过RNA测序(RNA-seq)分析cGAMP对CD8 T细胞转录组的影响；使用TCGA数据库分析LRRC8A/C表达与癌症患者预后的相关性。
研究结果分为多个部分：
放疗诱导的IFN-γ+ T细胞应答和肿瘤消退需要LRRC8A
研究发现，诱导性敲除Lrrc8a的小鼠在放疗后肿瘤持续生长，而野生型小鼠肿瘤明显消退。流式分析显示，放疗后野生型小鼠肿瘤中IFN-γ+和GZMB+ CD8 T细胞比例显著高于Lrrc8a敲除小鼠。
T细胞特异性LRRC8A是放疗触发抗肿瘤T细胞应答所必需的
通过细胞特异性敲除实验发现，T细胞特异性缺失Lrrc8a几乎完全重现了全身敲除的表型，而巨噬细胞或树突状细胞特异性敲除影响较小，表明LRRC8A主要在T细胞中发挥功能。
cGAMP通过ISGs ZBP1和IRF7促进CD8 T细胞活化
RNA-seq分析发现，cGAMP处理显著上调了IFN-I和干扰素刺激基因(ISGs)的表达。机制研究表明，cGAMP通过诱导ZBP1和IRF7表达，调控EOMES、T-bet和GATA3等转录因子，从而增强CD8 T细胞效应功能。
TCR信号通过ZAP70和PI4K/PIP5K激活VRAC
研究发现，TCR信号通过ZAP70-ROS和PI4K/PIP5K-PI(4,5)P2两条通路激活LRRC8A/C VRAC，促进cGAMP摄取。Jurkat细胞实验证实ZAP70在VRAC激活中的关键作用。
ATP增强cGAMP触发的抗肿瘤CD8 T细胞应答
放疗后肿瘤微环境中高浓度的ATP可协同TCR信号进一步增强VRAC活性，促进cGAMP转移。抑制ATP水解酶CD39和ENPP1可维持细胞外ATP和cGAMP水平，提高放疗疗效。
LRRC8C在抗肿瘤T细胞应答中起关键作用
研究发现LRRC8C与LRRC8A共同形成主要的cGAMP转运体。Lrrc8c敲除小鼠对放疗的反应显著减弱，肿瘤中效应T细胞比例降低。
LRRC8/VRAC有助于化疗并为癌症患者带来益处
研究还发现LRRC8/VRAC在化疗药物teniposide的抗肿瘤效果中起重要作用。TCGA数据分析显示，LRRC8A/C高表达与更好的患者预后相关。
这项研究揭示了放疗和化疗增强抗肿瘤免疫的新机制：肿瘤细胞在治疗后释放cGAMP，通过LRRC8A/C VRAC转移到T细胞中，激活STING-IFN-I通路，从而增强CD8 T细胞的效应功能。这一发现不仅深化了我们对放疗和化疗免疫调节机制的理解，还为开发新型癌症联合治疗策略提供了理论依据。通过靶向调节cGAMP转移过程，如抑制ENPP1和CD39，可能成为增强现有癌症治疗效果的新途径。此外，研究还发现LRRC8A/C表达水平与多种癌症患者的预后显著相关，提示其可能作为预测治疗反应的生物标志物。
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