代谢工程化细胞免疫疗法
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浙大校友一作Science:增强线粒体活性以恢复树突状细胞功能,可提高癌症免疫治疗效果
生物世界· 2026-04-05 15:03
文章核心观点 - 研究发现,1型常规树突状细胞(cDC1)的线粒体代谢状态直接决定了其在抗肿瘤免疫中的功能,特别是激活CD8+ T细胞的能力[2][3] - 线粒体蛋白OPA1是调控cDC1线粒体状态和抗肿瘤功能的核心因子,其缺失会破坏线粒体功能并导致肿瘤控制能力下降[3][9] - 通过代谢工程改善cDC1的线粒体健康状态,并将其与免疫检查点阻断(ICB)疗法联用,可协同增强抗肿瘤效果,为克服免疫治疗抵抗提供了新策略[3][16][17] cDC1的线粒体功能状态 - 肿瘤内cDC1细胞表现出两种不同的线粒体状态:线粒体膜电位与质量比值高的[TMRM/MG]hi细胞(线粒体极化、功能好)和比值低的[TMRM/MG]lo细胞(线粒体去极化、功能差)[7] - 具有极化线粒体的cDC1细胞比具有去极化线粒体的cDC1细胞更有效地启动CD8+ T细胞反应[7] - 随着肿瘤进展,cDC1细胞会出现进行性的线粒体功能障碍,表现为[TMRM/MG]hi细胞减少、线粒体体积缩小,这可能是免疫治疗抵抗的原因之一[16] 关键调控因子OPA1的作用机制 - OPA1是控制cDC1细胞线粒体状态和形态的核心蛋白,其缺失会导致肿瘤加速生长和CD8+ T细胞反应受损[9] - 上游机制:OPA1通过支持和激活核呼吸因子1(NRF1)来维持cDC1细胞的氧化磷酸化(OXPHOS)功能[11] - 下游效应1(抗原呈递):OPA1-NRF1-OXPHOS通路能够抑制自噬和溶酶体对MHC-I分子和抗原的降解,从而保证cDC1有效激活T细胞[11] - 下游效应2(免疫原性):OPA1维持的电子传递链(ETC)流动促进了NADH向NAD+的转化,有助于维持氧化还原平衡和信号传导,增强cDC1的免疫激活能力[11] - 线粒体分裂蛋白DRP1会拮抗OPA1的作用[12] - 在肿瘤环境中,OPA1和NRF1的表达水平会下降[13] 治疗潜力与临床前验证 - 将体外制备的、携带健康线粒体并预载肿瘤抗原的cDC1细胞注射到荷瘤小鼠体内,可以更有效控制肿瘤[16] - 将此方法与免疫检查点阻断(ICB)疗法联用时效果更佳,能显著减缓甚至阻止肿瘤生长,并比单独使用任何一种疗法更显著地延长生存期[16] - 这种联合治疗不仅能即时控制肿瘤,还能建立持久的长期免疫记忆,防治肿瘤复发[16] - 研究将线粒体的角色从“能量工厂”提升为免疫细胞的“功能指挥中心”,并提出了“代谢工程化”的细胞免疫疗法新策略[17]