《免疫》:反复横跳!科学家发现,衰老癌细胞释放的线粒体DNA,会通过激活cGAS-STING通路,发挥免疫抑制作用

360影视 欧美动漫 2025-04-18 19:00 2

摘要:“老而不死是为贼”,大伙都听过吧?那有多少朋友知道,这句攻击性拉满的话,出自孔子他老人家之口呢?当然攻击性高也没毛病,有些人有些事就该猛猛抨击,比如人体内一些不好好接受衰老命运,反而要转变成衰老相关分泌表型(SASPs),通过分泌各种东西促进衰老和癌症等疾病发

*仅供医学专业人士阅读参考

“老而不死是为贼”,大伙都听过吧?那有多少朋友知道,这句攻击性拉满的话,出自孔子他老人家之口呢?当然攻击性高也没毛病,有些人有些事就该猛猛抨击,比如人体内一些不好好接受衰老命运,反而要转变成衰老相关分泌表型(SASPs),通过分泌各种东西促进衰老和癌症等疾病发展的细胞。而进入衰老状态的癌细胞,现在也模仿这一招来搞鬼了。

近日,瑞士肿瘤研究所(IOR)团队在Immunity期刊发表的研究成果[1]就显示,被抗癌治疗诱导衰老的癌细胞,可将自身的线粒体DNA(mtDNA)装进囊泡释放到细胞外,随后这些囊泡会被肿瘤微环境中的多形核髓系来源免疫抑制细胞(PMN-MDSCs)摄取,使mtDNA激活cGAS-STING-NF-κB信号,增强PMN-MDSCs的免疫抑制性。只能说,老而不死的癌细胞也太阴险了,针对性阻断mtDNA释放的关键通道,才有望逆转免疫抑制。

一图总结论文主要发现

其实从分类来说,mtDNA此前更多是被划分到细胞释放的损伤相关分子模式(DAMPs)之中,全身各处的免疫细胞可通过cGAS等感受器感知到游离mtDNA,进而激活与创伤、炎症性疾病乃至癌症对应的免疫应答[2];2023年登上《自然》的一项研究[3]还显示,凋亡应激可促使衰老细胞将mtDNA释放到细胞外驱动SASP进程,算是“机制共享”了。

而化疗、靶向治疗等常用抗癌治疗手段,也经常会诱导癌细胞进入衰老状态,这些衰老癌细胞会不会也通过释放mtDNA造成负面影响呢?本次瑞士研究者们的探索就基于上述猜想展开,研究者们首先在多个不同细胞衰老模型中证实,衰老细胞释放mtDNA是普遍现象,且被多西他赛化疗或CDK4/6抑制剂治疗诱导衰老的癌细胞(前列腺癌细胞)也是如此。

在相应的前列腺癌肿瘤模型中,示踪实验也表明主要负责摄取mtDNA的正是PMN-MDSCs,且mtDNA是被装在胞外囊泡(EVs)内被衰老癌细胞释放出去,再被PMN-MDSCs吞噬进胞内的;随后,PMN-MDSCs的多个免疫抑制功能相关基因(如编码PD-L1的Cd274)表达就开始显著上调,NF-κB、IL-6-STAT3等促癌信号通路也被激活,直接用mtDNA处理PMN-MDSCs也有相同效果,实锤了mtDNA可诱导免疫抑制。

衰老癌细胞可将mtDNA包在EVs内释放,诱导PMN-MDSCs增强免疫抑制作用

而细胞内能够感知mtDNA等核酸的,就是cGAS及Toll样受体9(TLR9)等经典感受器,实验显示敲除PMN-MDSCs的cGAS,才能使mtDNA无法诱导免疫抑制增强;而cGAS感受到mtDNA后,主要会激活STING而非I型干扰素信号(IRF3-IFN轴),再由STING介导PKR样内质网激酶(PERK)来放大NF-κB通路信号(PERK-eIF2α通路可抑制NF-κB p65抑制蛋白IκBα的翻译),完成对免疫抑制性增强的调控。

回过头来说上游mtDNA的来路,导致它们被释放出来的直接原因,是癌细胞进入衰老状态时线粒体功能异常,生成了更多线粒体活性氧(mtROS),它们一方面会使mtDNA被释放到胞浆,再经由电压依赖性阴离子通道(VDACs)排到细胞以外,另一方面还会使核酸内切酶G(EndoG)发生核转位,避免它们去降解mtDNA;而要逆转mtDNA诱导的免疫抑制,最好的干预目标就是现阶段恰好有药物可用的VDAC(在研抑制剂VBIT-4),实验也证实抑制VDAC可通过增强抗肿瘤免疫应答,改善CDK4/6抑制剂的疗效。

衰老癌细胞经由VDAC将线粒体释放到细胞外

参考文献:

[1]Lai P, Liu L, Bancaro N, et al. Mitochondrial DNA released by senescent tumor cells enhances PMN-MDSC-driven immunosuppression through the cGAS-STING pathway[J]. Immunity, 2025, 58(4): 811-25.e7.

[2]Lin M, Liu N, Qin Z, et al. Mitochondrial-derived damage-associated molecular patterns amplify neuroinflammation in neurodegenerative diseases[J]. Acta Pharmacologica Sinica, 2022, 43(10): 2439-2447.

[3]Victorelli S, Salmonowicz H, Chapman J, et al. Apoptotic stress causes mtDNA release during senescence and drives the SASP[J]. Nature, 2023, 622(7983): 627-636.

来源:奇点肿瘤探秘

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