科学家发现肿瘤细胞上调胆固醇的表达,揭示细胞外囊泡的更多作用( 二 )


科学家发现肿瘤细胞上调胆固醇的表达,揭示细胞外囊泡的更多作用
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(来源:CellMetabolism)
而本次工作发现:肿瘤细胞的这种响应信号 , 可以跨细胞影响免疫细胞 , 进而阻止免疫细胞对肿瘤细胞的杀伤 。 这也说明 , 在肿瘤这样复杂的疾病中 , 内质网应激信号是可以在不同细胞之间传递的 。
据介绍 , 在未折叠蛋白响应通路之一的IRE1α下游 , XBP1是非常重要的转录因子 , 承担着将内质网应激信号报告给细胞核的作用 。
当发生内质网应激时 , IRE1α的激活能导致XBP1mRNA的特异性剪接 , 这种剪接会导致具备转录因子活性的XBP1蛋白的产生 。 XBP1继而进入细胞核 , 与DNA上的某些特定基因片段结合 , 进而启动它们的转录 。
此次研究发现在肿瘤细胞中 , 对于一些参与胆固醇合成的酶的基因转录的启动子区 , XBP1能直接和其进行结合 。 通过上调这些基因的表达 , 可以提高肿瘤细胞合成胆固醇的能力 。
王立堃表示:“关于未折叠蛋白响应可以影响脂质合成的发现 , 以前也有过不少报道 。 但是 , XBP1直接上调胆固醇合成酶的表达 , 是我们首次发现的 。 ”
科学家发现肿瘤细胞上调胆固醇的表达,揭示细胞外囊泡的更多作用
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对于肿瘤相关临床数据库的分析显示 , XBP1在多种肿瘤组织中是高表达的 , 这暗示着其可能与肿瘤的发生发展 , 存在一定相关性 。
研究中 , 该团队将小鼠黑色素瘤细胞系B16.F10(以下简称“B16”)和结肠癌细胞系(MC-38) , 移植到小鼠皮下 。 待其成瘤后检测 , 确实能观察到XBP1的表达 。 这说明 , 肿瘤细胞发生了内质网应激 , 启动了未折叠蛋白响应 。
然而在免疫缺陷小鼠中 , 缺失XBP1的肿瘤细胞的生长速率并不受影响 , 只在接种到免疫系统完整的小鼠身上 , 才表现出明显慢于野生型细胞成瘤的速率 。 这说明 , 肿瘤细胞的XBP1能通过某种方式来影响免疫系统 , 从而促进肿瘤生长 。
事实上 , 肿瘤组织极为复杂 , 存在不同类型免疫细胞的浸润 。 目前 , 肿瘤微环境、特别是肿瘤免疫的相互调节 , 已受到学界的广泛关注 。 近来颇为热门的肿瘤免疫疗法 , 正是基于上述理论 。
肿瘤细胞能分泌大量的功能分子 , 这些分子可以影响免疫细胞活性 。 反过来 , 免疫细胞也能调控肿瘤细胞 。 而免疫细胞和肿瘤细胞之间也在相互影响 , 就像是一场“混战” , 其间不乏各种“明争暗斗”和“卧底伪装” 。
课题组还发现 , 肿瘤细胞中XBP1的缺失 , 会显著下调肿瘤组织中的骨髓来源抑制性细胞的比例 , 同时还伴有CD8+T细胞比例的增加 。
此外 , XBP1的缺失还会降低肿瘤组织中胆固醇的含量 , 这和前文所述的XBP1会促进胆固醇合成关键基因转录是一致的 。
有趣的是 , 体外实验和体内实验都证实了如下规律:在骨髓来源抑制性细胞的扩增和活化中 , 胆固醇起着重要作用 。 由于骨髓来源抑制性细胞是一类免疫抑制细胞 , 而此前研究以及本次实验数据均表明 , 其能抑制CD8+T细胞的活性 , CD8+T细胞则能杀伤肿瘤细胞 。
打个比方 , 肿瘤细胞趁着内质网蛋白质“加工厂告急” , “挪用”未折叠蛋白响应信号分子XBP1制造胆固醇 , 而这些胆固醇还能“出口”到骨髓来源抑制性细胞 , “吃饱喝好”的骨髓来源抑制性细胞数量增加了、活性也增强了 , 于是针对CD8+T细胞对肿瘤细胞的打击 , 发出了猛烈反击 。
这样一来 , 通过上调胆固醇的合成 , 可以增加胆固醇的分泌 。 这时 , 肿瘤细胞就能实现抑制抗肿瘤免疫、为自我成长铺平道路的目的 。