癌细胞竟会偷走免疫细胞的线粒体?

尚高生命科学
2021-11-30

癌症通过逃避免疫系统而发展。阐明不同的免疫逃避策略是寻找下一代癌症免疫疗法的关键一步。

近日,哈佛医学院的研究团队在《自然-纳米技术》上发表了题为“Intercellularnanotubes mediate mitochondrial trafficking between cancer and immune cells”的文章,报道了癌细胞可以通过物理纳米管从免疫细胞中劫持线粒体。线粒体对免疫细胞的代谢和激活至关重要。通过使用场发射扫描电子显微镜、荧光团标记的线粒体转移追踪和代谢量化,研究人员发现纳米管介导的线粒体从免疫细胞向癌细胞的转移代谢增强了癌细胞,并消耗了免疫细胞。

图1.来源网络

研究人员将小鼠的乳腺癌细胞与免疫细胞共培养,并使用场发射扫描电子显微镜(FESEM)检测共培养过程中的细胞间相互作用。有趣的是,FESEM图像分析显示,癌细胞和免疫细胞通过纳米管状结构物理连接(图2a-d)。在某些情况下,来自癌细胞的单个纳米管与多个免疫细胞串联,并与免疫细胞膜形成多个接触(图2d)。

图2.癌细胞和免疫细胞通过纳米管状结构物理连接

研究者荧光标记了NKT细胞中的线粒体,然后将其加入到没有任何标记线粒体的转移性乳腺癌细胞培养液中。共培养16h后,研究人员在癌细胞中观察到大量的斑点绿色荧光,这与线粒体从免疫细胞转移到癌细胞一致。

线粒体功能对于免疫细胞的扩增、细胞因子的产生和有效的记忆反应至关重要,主要是因为线粒体中的ATP氧化磷酸化过程中提供的能量。对于癌细胞,线粒体可以提升癌细胞的能量供给,增加癌细胞扩增效率并提高化疗耐药性。

图3.转移中的线粒体

不过,研究者尝试联合了抑制纳米管生成的药物L-778123和PD-1抑制剂,在小鼠中进行了实验,发现可以有效减少肿瘤体积,但并不能完全阻止癌细胞偷走线粒体,可见纳米管并不是线粒体转移的唯一机制。

虽然目前已批准的免疫治疗药物可以通过阻断免疫检查点来激活免疫细胞,但如果免疫细胞代谢受阻,其最大疗效可能受到限制。研究结果表明,纳米管介导的线粒体劫持的药物抑制剂可以提高抗癌效果,并成为下一代免疫疗法。

图4.免疫逃避模型

*中文翻译仅供参考,所有内容以新闻稿原文为准。

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