免疫活化+營養不足引發新細胞死亡途徑!《Cell》首揭mitoxyperilysis助消滅癌細胞

日期2025-12-10
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免疫活化+營養不足引發新細胞死亡途徑!《Cell》首揭mitoxyperilysis助消滅癌細胞 (圖片來源:網路)

美國時間11月28日,美國聖猶達兒童研究醫院(St. Jude Children’s Research Hospital)研究團隊發現「先天免疫活化+營養不足」會引發粒線體長時間停留在靠近細胞膜的位置,造成局部的氧化性傷害,最後讓細胞走向自我毀滅,這種不同於以往發現的細胞死亡形式,研究人員將其命名為「粒腺體氧化死亡(mitoxyperilysis)」。在癌症模型中亦可啟動mitoxyperilysis促使腫瘤回縮而達到治療目的。研究結果已發表在《Cell》

感染與癌症等疾病會使身體釋放分子層級的警報訊號,進而活化先天免疫系統。同時,受感染或癌化的細胞也會爭奪周遭營養,讓局部環境出現代謝壓力。儘管研究人員長期研究這兩種過程,但很少把它們放在一起探討,導致目前對體內實際發生的生物過程還有許多未知。

研究人員建立了一個將先天免疫活化與代謝擾動結合的小鼠模型,用以反映感染、發炎性疾病或腫瘤微環境中常見的狀態。

研究人員把「先天免疫活化」與「營養限制」結合,透過顯微鏡可觀察到受損的粒線體會移動到細胞膜附近。由於距離太近,使活性氧便能直接攻擊細胞膜,直到細胞膜破裂或「裂解(lysis)」,從而引發發炎性細胞死亡。這種機制不屬於任何已知的細胞死亡路徑,研究人員將其命名為mitoxyperilysis。

接著,研究人員進一步尋找控制mitoxyperilysis的分子,發現若抑制或剔除mTOR,細胞就會把粒線體從膜邊拉回來,進而避免細胞膜裂解。研究人員也確認,先天免疫訊號與代謝訊號兩者對此過程都不可或缺;而且有遺傳學證據顯示,若剔除先天免疫受體,同樣能阻止細胞死亡發生。

另外,研究人員也發現mitoxyperilysis會在腫瘤細胞中發生。近年來已有臨床研究嘗試用「限制飲食」來讓高度耗能的腫瘤缺乏資源,但成效好壞不一;同樣地,也有研究嘗試用先天免疫活化劑來治療腫瘤。然而,過去並沒有臨床試驗把兩者結合。

於是研究人員決定嘗試「先天免疫活化+代謝失衡」的策略來進行治療,結果發現,在禁食的小鼠腫瘤中,連續2天注射促發炎的細菌成分以活化先天免疫後,腫瘤體積明顯下降,且腫瘤內出現壞死(necrosis)。這些死亡的腫瘤細胞亦呈現mitoxyperilysis的典型分子特徵,包括在被裂解的腫瘤細胞周邊可見粒線體聚集。

這項研究把先天免疫與細胞死亡這兩個常被分隔的研究領域放在一起思考,找出了一個可能改善癌症治療與其他治療領域的機制mitoxyperilysis。未來將進一步探討如何操控mitoxyperilysis這條新路徑,以達到癌症治療的效果。

 

資料來源:https://www.news-medical.net/news/20251201/Innate-immunity-and-metabolic-stress-drive-a-unique-form-of-cell-death.aspx

(編譯/實習記者 康育華)