解码:癌细胞如何防御免疫系统
癌症基因MYC通过抑制通常会激活免疫系统的警报信号来伪装肿瘤。这项新研究的发现为改进现有癌症疗法以及开发新疗法提供了有希望的途径。
(多聚化过程中人类癌细胞中MYC和RNA-DNA杂交体的免疫荧光。染色显示,MYC的RNA结合促进了细胞核中异常RNA-DNA杂交体周围多聚体的形成。(图:Amel Aziba))
这是否标志着我们对癌症治疗的思考方式发生了转变?至少在实验室中,证据表明可能是这样。一个国际研究团队成功破译了控制胰腺癌生长的关键机制。科学家们确定了一种可能的中心机制,通过这种机制,癌细胞可以保护自己免受身体自身免疫系统的攻击。阻断这一机制导致实验室动物体内的肿瘤显著减少。
细胞分裂的核心驱动因素
该研究结果现已发表在《细胞》杂志上。研究主要由Leonie Uhl、Amel Aziba和Sinah Löbbert以及来自维尔茨堡大学(JMU)、麻省理工学院(美国)和维尔茨堡大学医院的其他合作者进行。
该研究由JMU生化与分子生物学教授Martin Eilers领导,作为Cancer Grand Challenges KOODAC团队的一部分。该项目部分资金来自英国癌症研究中心、儿童癌症免费基金会(Kika)和法国国家癌症研究所(INCa),作为Cancer Grand Challenges计划的一部分。额外资金来自欧洲研究理事会授予Martin Eilers的高级研究基金。
在他们的研究中,研究人员关注了一种在癌症研究中早已为人所知的特定蛋白质:癌蛋白MYC。"在许多类型的肿瘤中,这种蛋白质是细胞分裂的核心驱动因素,因此也是肿瘤不受控制生长的原因,"Martin Eilers解释道。然而,一个关键问题仍未得到解答:具有高MYC活性的肿瘤如何设法逃避身体的免疫防御?尽管MYC驱动的肿瘤生长非常迅速,但它们通常对免疫系统"隐形"。
癌症基因的另一面
最近发表的研究提供了这个问题的答案。国际研究团队的关键发现是MYC具有双重功能。除了其已知的与DNA结合并激活促进生长基因的作用外,当细胞处于压力下时,它还可以改变其功能。在快速生长的肿瘤中普遍存在的混乱条件下,MYC承担了新的功能:它不再与DNA结合,而是与新形成的RNA分子结合。
这种与RNA的结合具有深远的影响:几个MYC蛋白质形成密集的簇,称为多聚体,其功能类似于分子凝聚物。这些"液滴"充当收集点,特别吸引其他蛋白质——尤其是外泌体复合物——并将它们集中在一个地方。
然后,外泌体复合物以非常有针对性的方式分解细胞废物——主要是所谓的RNA-DNA杂交体。这些是基因活动的缺陷产物,通常在细胞内像响亮的警报信号一样,向免疫系统发出信号,表明出了问题。
MYC如何欺骗免疫系统
这正是MYC的伪装功能发挥作用的地方。通过在外泌体复合物的帮助下组织RNA-DNA杂交体的降解,它在警报信号激活免疫防御之前就消除了它们。结果,下游的信号链甚至无法启动。肿瘤对免疫细胞保持"隐形"。
研究人员能够证明,MYC蛋白质内的一个RNA结合区域负责这种伪装。关键的是,这个区域对于MYC的促进生长功能(即其与DNA结合的能力)并不是必需的。这两种功能——驱动生长和欺骗免疫系统——在机制上是分开的。
在动物模型中对肿瘤的精准打击
下一步显而易见:具有基因改造RNA结合区域的MYC蛋白质将不再能够向外泌体求助并阻断警报通路。事实上,这一发现在动物模型实验中的后果是戏剧性的:"虽然具有正常MYC的胰腺肿瘤在28天内增大了24倍,但具有缺陷MYC蛋白的肿瘤在同一时期内崩溃并缩小了94%——但前提是动物的免疫系统完好无损,"Martin Eilers在描述研究的关键发现时说道。
前景与治疗潜力
这些结果为癌症治疗开辟了有希望的新途径。之前完全阻断MYC的尝试被证明是困难的,因为该蛋白质对健康细胞也很重要。新发现的机制现在提供了一个更为具体的目标。
"Eilers解释道:'未来药物可以专门抑制MYC与RNA结合的能力,而不是完全关闭MYC。这可能会保留其促进生长的功能不变,但会揭去肿瘤的"隐形斗篷"。'因此,肿瘤将再次对免疫系统可见并变得脆弱。
然而,这位科学家警告说,在相应的疗法准备好上市之前,还有很长的路要走。下一步是明确阐明免疫刺激RNA-DNA杂交体如何从细胞核中转运出来,以及MYC的RNA结合如何影响肿瘤的即时环境。
Cancer Grand Challenges主任David Scott博士在评论这项研究时表示:"Cancer Grand Challenges存在的目的是支持像KOODAC这样的国际团队,他们正在推动我们对癌症认知的边界。这样的研究展示了揭示肿瘤用来躲避免疫系统的机制如何能够开辟新的可能性,不仅针对成人癌症,也针对KOODAC团队关注的儿童癌症。这是国际合作和多样化专业知识如何帮助解决癌症研究中一些最棘手挑战的一个令人鼓舞的例子。"
原始出版物
Uhl等人《MYC与新生RNA结合通过R环衍生的RNA-DNA杂交体抑制先天免疫信号传导》,《细胞》,2026年1月22日,DOI: 10.1016/j.cell.2025.12.019
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