类型b
作者与机构
本文由Maria T. Diaz-Meco、Juan F. Linares和Jorge Moscat*(通讯作者)共同撰写,三位作者均来自美国纽约威尔康奈尔医学院(Weill Cornell Medicine)病理与检验医学系。研究发表于《Molecular Cell》2025年4月3日第85卷。
主题与背景
本文聚焦于肿瘤免疫逃逸的新机制,重点探讨了癌细胞通过线粒体转移(mitochondrial transfer)和线粒体自噬(mitophagy)调控破坏T细胞功能的发现。传统观点认为,免疫逃逸主要通过免疫抑制性细胞因子分泌、PD-L1等抑制分子表达或代谢重编程实现,但Ikeda等人在《Nature》的最新研究揭示了癌细胞直接将其线粒体转移至肿瘤浸润淋巴细胞(TILs),导致后者功能衰竭。这一发现挑战了线粒体遗传的细胞自主性理论,为癌症免疫治疗提供了新靶点。
主要观点与论据
癌细胞通过线粒体转移诱导T细胞功能衰竭
Ikeda等研究发现,癌细胞通过细胞外囊泡或隧道纳米管(tunneling nanotubes)将具有抗线粒体自噬特性的突变线粒体转移至T细胞,逐步取代T细胞原有线粒体,形成“同质替代”(homoplasmic replacement)。这些癌细胞来源的线粒体携带mtDNA突变,导致T细胞线粒体膜电位降低,代谢从氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)转向糖酵解。实验数据显示,此类T细胞的活性氧(ROS)水平升高、衰老标志物增加,且关键激活标志物(如PD-1、CD69)表达下降,最终丧失形成长效记忆细胞的能力。小鼠模型证实,携带癌细胞线粒体的T细胞抗肿瘤活性显著降低。
线粒体自噬失衡是免疫逃逸的关键环节
正常生理状态下,T细胞依赖线粒体生物合成与自噬的平衡维持功能。但在肿瘤微环境(TME)的高ROS压力下,T细胞自身线粒体易被自噬清除,而癌细胞来源的线粒体因高表达去泛素化酶USP30(ubiquitin-specific protease 30)抵抗降解。USP30通过拮抗E3泛素连接酶Parkin的作用,阻断线粒体自噬途径。研究通过药理学抑制或RNA干扰USP30,成功恢复T细胞线粒体稳态,证明靶向USP30可逆转T细胞功能障碍。
p62等适配蛋白的潜在调控价值
除USP30外,作者提出自噬适配蛋白p62(SQSTM1)的异常可能加剧线粒体功能紊乱。p62在健康细胞中通过寡聚化促进受损线粒体清除,但在TME中其功能可能被癌细胞破坏。已有研究表明,小分子药物激活p62可恢复线粒体质量,提示其作为联合治疗靶点的潜力。
临床转化意义
该研究提出三类潜在干预策略:
研究价值
本文不仅揭示了线粒体跨细胞转移在免疫逃逸中的核心作用,还提出了“代谢劫持”(metabolic hijacking)这一全新概念,为理解肿瘤-免疫互作提供了颠覆性视角。其科学价值在于:
1. 挑战了线粒体遗传的细胞自主性范式,提出细胞间线粒体交流的系统性影响;
2. 发现USP30-p62-Parkin轴是调控T细胞代谢的关键通路;
3. 为联合免疫检查点抑制剂(如PD-1抗体)与线粒体靶向药物奠定理论基础。
局限性
文中未明确解答线粒体转移的具体载体(如外泌体亚型)、USP30在癌细胞中的上游调控机制,以及p62寡聚化激活剂的体内安全性问题,需后续研究完善。