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靶向肿瘤细胞的“能量工厂”,提高抗癌效果

文章来源:健康界发布日期:2024-04-16浏览次数:2

当肿瘤细胞在人体内悄无声息地生长和蔓延时,它们正不断进行着一场潜在致命的博弈,以适应快速增殖的需求,同时避免免疫系统的无情追杀。科学家们揭开了这场博弈中的秘密:通过调节肿瘤细胞内线粒体的电子传递链活性,我们可以增强肿瘤细胞的一些特性,使免疫系统更容易识别和摧毁这些隐蔽的肿瘤细胞。

线粒体电子传递链由四个复杂的复合物组成,它就像是细胞的电力工厂,负责将电子从食物分解中释放,并将其转化为细胞能量。其中,复合物I和复合物II就像是电子流的两个入口。复合物I主要负责将电子从食物中提取出来,是能量产生的主线路。而复合物II则以琥珀酸为底物,辅助产生能量。这两个复合物共同协作,将电子传递下去,产生我们生存所需的能量。

科学家们进行了一系列实验,构建了复合物I或复合物II表达缺失的黑色素瘤小鼠模型,以研究它们在肿瘤生长中的作用。令人惊讶的是,他们发现,相较于对照组,缺失复合物II会减缓小鼠的肿瘤生长,肿瘤组织中的免疫细胞,尤其是CD8+T细胞,数量大幅增加,并伴随着肿瘤杀伤因子水平的上升。

更让人兴奋的是,缺失复合物II的肿瘤细胞表现出更高水平的MHC-I,这是激活T细胞并引导其攻击肿瘤细胞的关键。科学家们通过一系列精巧的实验揭示了这一机制:由于复合物II缺失,细胞内的琥珀酸积累,导致表观遗传学修饰的改变,增强了编码MHC-I的基因的转录,MHC-I表达水平升高,从而增强抗原呈递能力,让免疫系统更容易识别和攻击肿瘤细胞。

然而,如何有效地利用这一发现来对抗肿瘤呢?全身性地抑制复合物II并不可行,因为这可能会对正常细胞产生不良影响。在这里,研究人员采用了一种巧妙的方法,重新调整肿瘤细胞内电子传递链,使更多的压力集中在复合物I上。他们通过敲除与复合物I相互作用的MCJ蛋白,成功增强了复合物I的活性,降低了复合物II的活性,而不影响电子传递链总体能量的产量。

实验结果显示,敲除MCJ的肿瘤生长较慢,肿瘤细胞上的MHC-I表达增加,免疫细胞(尤其是CD8+ T细胞)的数量增加。CD8+ T细胞在敲除MCJ的肿瘤中表现出更多的活化标志物,说明它们更加活跃。此外,对CD8+ T细胞的单细胞分析表明,敲除MCJ导致更多不同的T细胞亚群,这些T细胞可能对抗肿瘤有更好的效应。

这项研究结果表明,通过改变线粒体功能,可以增强肿瘤细胞的免疫原性——被免疫系统识别并引发免疫应答,激活更多的抗肿瘤T细胞,并提高对抗肿瘤治疗的响应。这种策略可能有助于将不易受免疫系统攻击的冷瘤转化为易受攻击的热瘤,提高癌症治疗的疗效。