美國時間2日，聖裘德兒童研究醫院(St. Jude Children’s Research Hospital)團隊指出，腫瘤中的第一型傳統樹突細胞(cDC1)存在不同粒線體狀態，其中粒線體功能較佳的細胞，較能活化CD8+ T細胞並抑制腫瘤生長。研究顯示，粒線體融合蛋白OPA1與NRF1訊號軸，是維持這類細胞抗原呈現與抗腫瘤功能的關鍵，但相關結果目前仍以小鼠模型與人類資料分析為主，臨床應用仍待進一步驗證。研究結果已發表於《Science》。
 
台灣粒線體之父、馬偕醫學院創校校長魏耀揮表示，該研究發現血液中的樹突細胞其粒線體功能會影響免疫系統對體內癌細胞的偵測，而粒線體功能本身也關係到細胞、組織與器官系統的正常運作，對抗癌扮演重要角色。
 
「這好比要上戰場(殺癌細胞)之前，要給軍人很精良的武器(粒線體)和充足的彈藥(ATP)一樣！」他說。
 
魏耀揮也提到，均衡飲食、規律運動與充足睡眠，有助維持粒線體正常功能，進一步支持免疫系統運作。
 
過去對粒線體代謝如何影響cDC1抗腫瘤能力，仍缺乏較完整的機轉說明。此次團隊以小鼠黑色素瘤、肺癌、乳癌與肝癌模型，搭配人類腫瘤單細胞資料，分析cDC1在腫瘤微環境中的粒線體狀態與功能差異，並進一步檢視OPA1、NRF1、氧化磷酸化(OXPHOS)及抗原呈現之間的關聯。
 
研究人員發現，腫瘤內cDC1可分為粒線體膜電位較高與較低的兩群，前者具有較強的OXPHOS能力，且在多種腫瘤模型中都展現較佳的抗原呈現與T細胞活化能力，較能啟動CD8+ T細胞抗腫瘤反應。
 
進一步分析指出，OPA1可透過NRF1維持電子傳遞鏈完整性、ATP生成與NAD+/NADH平衡，並抑制自噬與溶酶體對MHC-I與抗原的降解，進而維持cDC1的抗原呈現能力與免疫功能。當OPA1缺失時，cDC1的粒線體功能、抗原呈現能力與抑瘤效果都會下降。
 
研究也發現，隨腫瘤進展，高粒線體膜電位的cDC1族群比例、粒線體體積與OPA1-NRF1訊號都會逐步下降，功能同步下降。在小鼠模型中，若回輸粒線體狀態較佳的cDC1，抑瘤效果優於粒線體功能較差的cDC1；若再合併PD-L1、PD-1或CTLA-4免疫檢查點抑制療法，療效還可進一步提升，部分小鼠甚至可完全清除腫瘤並形成免疫記憶。
 
研究結果顯示，cDC1的粒線體代謝與癌症免疫治療效果具關聯性，OPA1-NRF1軸可能成為強化樹突細胞功能的新方向。不過，現階段證據仍主要來自動物與前臨床研究，人體療效與臨床可行性仍待後續確認。
 
參考資料：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adv6582
 
(編譯/高佳樺)