我們知道,細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL)和自然殺傷(NK)細(xì)胞能通過(guò)釋放穿孔素和顆粒酶來(lái)殺死病毒感染的細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞。穿孔素在靶細(xì)胞的質(zhì)膜上造成損傷,顆粒酶通過(guò)損傷孔洞進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。
然而,癌細(xì)胞善于利用各種策略來(lái)逃避免疫系統(tǒng)的追殺。近期,羅氏旗下基因泰克公司領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)確定了一種癌細(xì)胞通過(guò)修復(fù)膜損傷來(lái)抵抗T細(xì)胞攻擊的方法。
殺傷性T細(xì)胞(紅色)攻擊卵巢癌細(xì)胞(白色)的高分辨率電子顯微照片的數(shù)字重建。對(duì)T細(xì)胞的觀(guān)察揭示了T細(xì)胞試圖摧毀目標(biāo)時(shí)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)(細(xì)胞器)的位置。然而,癌細(xì)胞通過(guò)激活一種機(jī)制來(lái)封閉其質(zhì)膜上形成的孔洞以抵抗這種攻擊。(來(lái)源:Science)
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),他們發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞可以招募內(nèi)體分揀轉(zhuǎn)運(yùn)復(fù)合物(ESCRT)蛋白來(lái)清除細(xì)胞膜損傷,從而防止顆粒酶進(jìn)入。相關(guān)結(jié)果于4月21日作為Science封面論文發(fā)表。
先前的研究表明,ESCRT蛋白可以修復(fù)由細(xì)菌成孔毒素、機(jī)械損傷和激光消融引起的質(zhì)膜孔洞。該蛋白以Ca2+依賴(lài)的方式短暫地被招募到膜損傷部位,在那里它們組裝出芽(budding)結(jié)構(gòu),并脫落以消除損傷,恢復(fù)質(zhì)膜完整性。
在該研究中,利用活細(xì)胞成像,研究人員發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞招募ESCRT蛋白與T細(xì)胞造成損傷的時(shí)間和位置相匹配。在被殺傷性T細(xì)胞攻擊后,ESCRT蛋白準(zhǔn)確地聚集在細(xì)胞溶解性突觸上,即T細(xì)胞與靶細(xì)胞結(jié)合并啟動(dòng)殺傷過(guò)程的部位。
為了進(jìn)一步驗(yàn)證這一發(fā)現(xiàn),研究人員通過(guò)CRISPR技術(shù)敲除編碼ESCRT蛋白的基因(Chmp4b),或上調(diào)損害ESCRT功能的基因片段 {VPS4a E228Q (E228Q,Glu228 → Gln)} 的表達(dá)來(lái)抑制ESCRT。與對(duì)照細(xì)胞相比,ESCRT受到抑制的癌細(xì)胞被T細(xì)胞更有效地殺傷。
ESCRT抑制可增強(qiáng)癌細(xì)胞對(duì)重組裂解蛋白和CTL殺傷的敏感性。(來(lái)源:Science)
總之,這項(xiàng)研究證明ESCRT介導(dǎo)的穿孔素致孔的膜主動(dòng)修復(fù)可能會(huì)限制顆粒酶對(duì)靶細(xì)胞的可及性,從而使得癌細(xì)胞能在細(xì)胞毒性攻擊下存活。這些發(fā)現(xiàn)為腫瘤細(xì)胞如何逃避免疫系統(tǒng)的靶向提供了新的見(jiàn)解,并可能有助于提高癌癥免疫療法,如PD-1/L1檢查點(diǎn)抑制劑和CAR-T細(xì)胞療法的療效。
基因泰克癌癥免疫學(xué)副總裁 Ira Mellman博士指出,盡管抑制ESCRT是增強(qiáng)T細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞攻擊的一種有希望的策略,但目前尚不清楚如何通過(guò)藥物實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),因?yàn)镋SCRT蛋白對(duì)細(xì)胞分裂也至關(guān)重要。不過(guò)他懷疑該家族的一些成員可能只是膜修復(fù)所需要的,而對(duì)其他功能不產(chǎn)生影響。這或許提供了一條出路。
馬里蘭大學(xué)細(xì)胞生物學(xué)家Norma Andrews博士認(rèn)為未來(lái)的研究還將探討其他細(xì)胞過(guò)程在修復(fù)膜損傷中的作用。
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