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数十年来,免疫学教科书告诉我们:T 细胞和自然杀伤(NK)细胞产生的穿孔素负责在癌细胞上"打孔",随后注入颗粒酶来杀死肿瘤——穿孔素是"武器",颗粒酶是"弹药"。然而,美国密歇根大学团队近日在《细胞》(Cell)发表的研究颠覆了这一经典认知:即使主要颗粒酶缺失,穿孔素自身仍能通过诱导铁死亡杀死癌细胞。这一发现可能重塑我们对免疫细胞杀伤肿瘤这一最经典机制的理解,并有望为提升免疫疗法疗效提供新线索。

数十年来,免疫学教科书告诉我们:T 细胞和自然杀伤(NK)细胞产生的穿孔素负责在癌细胞上"打孔",随后注入颗粒酶来杀死肿瘤——穿孔素是"武器",颗粒酶是"弹药"。然而,美国密歇根大学团队近日在《细胞》(Cell)发表的研究颠覆了这一经典认知:即使主要颗粒酶缺失,穿孔素自身仍能通过诱导铁死亡杀死癌细胞。这一发现可能重塑我们对免疫细胞杀伤肿瘤这一最经典机制的理解,并有望为提升免疫疗法疗效提供新线索。


1. 经典认知的颠覆:武器原来也能"独立杀伤"

研究通讯作者、密歇根大学教授 Weiping Zou 用"士兵—武器—弹药"的比喻阐释了旧有认知:"如果 T 细胞和 NK 细胞是免疫系统的士兵,那么穿孔素就是武器,颗粒酶就是弹药。"长期以来,学界普遍认为穿孔素的唯一作用是在细胞膜上打孔,为颗粒酶进入细胞铺路,真正的杀伤由颗粒酶完成。

然而新研究发现,即使缺少主要的颗粒酶,穿孔素对癌细胞仍然具有致命杀伤力。体外实验揭示,这一杀伤是通过诱导肿瘤细胞发生铁死亡(ferroptosis)实现的。"我们的发现首次表明,穿孔素可以独立诱导肿瘤细胞铁死亡。"共同通讯作者、密歇根大学研究员 Ilona Kryczek 表示,“这项工作改变了我们对 T 细胞和 NK 细胞介导肿瘤清除这一最长久的机制之一的理解。”

2. 机制细节与临床相关性

研究团队进一步发现,穿孔素会增加肿瘤细胞内内体—线粒体接触位点,这可能是其触发铁死亡的结构基础。在动物实验中,富含铁饮食的小鼠肿瘤进展更慢,且这一效应与其穿孔素表达相关。更为关键的是,在癌症患者队列中,穿孔素表达较高的患者生存率更高,对免疫检查点阻断治疗的反应也更好。研究还发现,穿孔素的缺失会导致抗肿瘤免疫的"灾难性失败",凸显其在抗肿瘤免疫中的核心地位。

这一发现为理解"是什么使肿瘤细胞对穿孔素敏感"打开了新方向。若能阐明其中的分子开关,或许能够选择性增强免疫疗法诱导的铁死亡,从而提升现有免疫检查点抑制剂的疗效。

3. 谨慎的临床解读与未来方向

值得注意的是,研究团队对"富含铁饮食"持谨慎态度。Zou 教授明确提醒:"我们并不建议给所有癌症患者富含铁的饮食,因为某些癌症类型偏好富铁环境,对于这些肿瘤,富铁饮食反而可能加速进展。"因此,这一发现目前仍停留在基础机制层面,距离临床应用尚有距离。

不过,此前已有工作发现免疫检查点阻断可以增强 T 细胞介导的铁死亡,这提示铁死亡调控可能成为未来联合免疫治疗的探索路径之一。团队未来将更深入探究细胞死亡机制,测试多种细胞死亡途径是否可能协同作用,并逐步推进临床应用转化。正如 Zou 教授所言,不同形式癌症疗法的总体目标都是杀死肿瘤细胞,提高对细胞死亡的理解始终是基础和重要的一步。

来源:《细胞》(Cell)、密歇根大学、科学网等公开报道


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