癌细胞如何劫持并破坏免疫细胞 研究现惊人答案

　　癌细胞在侵袭人体时，一直是极为狡猾的“入侵者”，它们善于进行细胞战争。在不断扩张的过程中，癌细胞不断削弱身体的免疫防御。科学家们长久以来一直困惑于癌细胞如何逃避免疫攻击，直到近日《自然》杂志发布的一项研究给出了惊人的答案：癌细胞通过偷取并“毒化”免疫细胞内的健康线粒体——细胞的能量工厂，从而破坏免疫系统的反击能力。与此同时，癌细胞将自身受损的线粒体注入免疫细胞，逐步从内部摧毁它们。

　　科学家们曾认为，线粒体是由细胞内部产生并在细胞内完成其生命周期。然而，新的研究成果挑战了这一常规观点，表明线粒体在癌细胞与肿瘤浸润的免疫细胞之间是可以流动的。

　　日本的研究团队对三名癌症患者的癌细胞和免疫细胞进行了分析，发现被受损线粒体“毒化”的免疫细胞最终丧失了抵抗力。在没有健康能量源的情况下，这些细胞进入了“衰老”状态，无法再发挥功能或进行分裂。

　　与此同时，癌细胞从免疫细胞中窃取健康的线粒体，以满足它们对能量的需求，从而促进自身的分裂和扩散。在培养皿和小鼠实验中，研究团队发现，阻止线粒体交换能够减缓癌细胞的生长，并增强一种常见免疫疗法的效果。

　　斯坦福大学的Holden Maecker博士表示，这一发现“听起来像是科幻小说”，并认为这是“我们未曾关注的全新生物学机制”。华盛顿大学医学院的Jonathan Brestoff也指出，这一机制是“阻碍抗癌防御的全新发现”。

　　线粒体是生命的关键组成部分。这些椭圆形的细胞器充满了将食物转化为能量的蛋白质。与其他细胞器不同，线粒体独立携带自己的遗传物质，被称为线粒体DNA(mtDNA)。这一特征揭示了线粒体曾是独立细胞的残余，可能在地球上复杂生命开始之初被另一种早期细胞吞噬，最终形成共生关系，线粒体为细胞提供能量，而细胞则保护线粒体。

　　今天，线粒体DNA大多数时候是独立于细胞核遗传物质运作的，它以环状DNA的形式存在(类似细菌)。与细胞核DNA不同，线粒体DNA并没有进化出复杂的修复机制，因此更容易发生突变。在为细胞提供能量的过程中，线粒体会通过排放有毒废物而损害自身。为了保证健康，细胞会定期清理老化或损坏的线粒体，腾出空间给新的健康线粒体。

　　然而，在癌症中，这一过程出现了偏差。癌细胞需要源源不断的能量，以支持它们的不断分裂、增长和扩散。可是，癌细胞中的线粒体常常突变，无法满足它们对能量的巨大需求。近年来，科学家注意到，细胞之间能够转移线粒体。这个过程通常有助于邻近细胞的困境，但早期的研究也暗示线粒体的转移可能在癌症的生长中起到了一定的作用。有研究发现，肿瘤细胞能够与健康的免疫细胞连接，从中窃取线粒体，削弱免疫细胞的能量供给，同时增强自身的能量，从而加速生长。

　　是否这种情况在癌症患者身上发生，一直存在争议。而这项新研究则提供了更加清晰的证据。

　　研究团队对三名癌症患者的肿瘤细胞和癌细胞攻击者——肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)进行了分析，检测它们的线粒体DNA(mtDNA)。通常，每种细胞都有其独特的mtDNA突变“条形码”。然而，研究发现，每位患者的癌细胞和免疫细胞共享相同的“癌变条形码”，这表明肿瘤细胞的线粒体可能“跳跃”到免疫细胞中，并接管了它们。

　　当研究人员观察这些细胞在实验室中一起生长时，发现癌细胞的mtDNA几乎完全替代了免疫细胞中的本地DNA。研究团队还发现，癌细胞通过分泌纳米管进入免疫细胞，从而窃取健康线粒体，同时将受损的线粒体包裹在脂肪泡中释放到免疫细胞中。

　　这些发现确立了线粒体在两种细胞类型之间双向交换的首个清晰证据。

　　受损的线粒体通常不会长时间停留在健康细胞内，它们会迅速被送到细胞的“垃圾桶”中。然而，癌细胞带来的线粒体上覆盖了一种蛋白质，能将其隐藏起来，避免被细胞清理。就像泄漏的化学厂一样，突变的线粒体悄悄地在细胞内潜伏，无声地繁殖。

（示意图）

　　随着时间的推移，这些被劫持的免疫细胞逐渐退化。它们无法再分裂，进入了“衰老”状态——一种类似僵尸的状态，细胞分泌出一种有毒的蛋白质混合物，进一步降低了它们对抗癌症的能力。简言之，癌细胞通过夺走免疫细胞的健康线粒体，将身体的第一道防线转变成了对它们生长有利的“盟友”。

　　研究团队随后用一种荧光蛋白标记了肿瘤中的线粒体，并将其植入小鼠体内。他们发现，含有癌细胞来源线粒体的免疫细胞在抵抗癌细胞时效果大打折扣，它们变得“疲惫不堪”，无法维持足够的能量来对抗癌症，且无法再进行复制。然而，阻止线粒体转移的药物能够恢复这些免疫细胞的活力，并使常见的癌症免疫疗法效果更为显著。

　　尽管这些结果来自小鼠实验，但线粒体的转移可能在人类癌症中也起着未被察觉的作用。在对大约200名癌症患者进行临床数据分析后，研究团队发现，mtDNA突变的增加与治疗效果较差之间存在关联，即使患者接受了免疫疗法。

　　线粒体健康通常与衰老有关，这些新发现可能激发对其在癌症及其他疾病中的作用的新关注。我们仍然不知道癌细胞如何具体损害免疫细胞，但进一步的研究可能会为开发新的治疗方法打开大门。已有许多工具能够追踪线粒体的动态，扩展癌症生物学的研究是下一个相对容易实现的目标。

　　虽然Brestoff写道，“目前仍不确定这种线粒体交换在其他细胞类型之间的普遍性”，但这项研究无疑为其他疾病中的线粒体作用提出了新的问题。