2026年2月发表在《细胞-代谢》(Cell Metabolism)上的一项研究表明,癌细胞会借助从免疫细胞中窃取的线粒体进行扩散并逃避免疫系统的识别。
长期以来,科学家一直无法充分解释一些肿瘤细胞为何能扩散到淋巴结并在那儿存活下来,因为淋巴结中布满了本应能够杀死它们的免疫细胞。
新型线粒体转移机制
美国加利福尼亚州斯坦福大学的免疫学家和临床病理学家德里克 · 奥克万-杜奥杜(Derick Okwan-Duodu)致力于在线粒体转移这一新兴领域寻找答案。在该领域,被视为细胞能量小工厂的线粒体可以从一个细胞转移到另一个细胞。
奥克万-杜奥杜及其团队研究发现,植入小鼠体内的癌细胞会从多种免疫细胞中窃取线粒体。无论这些癌细胞是被植入淋巴结还是皮肤,其窃取的速率都是一样的。
被盗的“能量电池”
这种窃取线粒体的行为似乎对癌细胞产生了至少两方面的好处。一方面,它削弱了线粒体被盗的免疫细胞的功能,使它们的防御能力下降;另一方面,它在获得线粒体的癌细胞内部触发了一条有益的分子通路。
摄取了线粒体的癌细胞开始表达与Ⅰ型干扰素通路相关的基因。该通路是一种免疫信号级联反应通路,可能帮助癌细胞逃避免疫系统的攻击,并促进癌细胞浸润淋巴结。奥克万-杜奥杜及其团队发现,沉默与该通路相关的基因,会降低小鼠癌细胞向淋巴结转移的能力。
得克萨斯州休斯顿莱斯大学的生物工程师辛西娅 · 莱因哈特-金(Cynthia Reinhart-King)表示:“这些发现揭示了线粒体转移促进癌细胞扩散的一种全新机制。”奥克万-杜奥杜指出,即使研究人员破坏了被盗线粒体合成能量载体分子腺苷三磷酸的能力,癌细胞仍能从中获益,这表明这些细胞器的能量生产功能并非促进癌细胞扩散的关键。
犹他大学的生物化学家明娜 · 罗-约翰逊(Minna Roh-Johnson)认为,这一发现十分有趣,因为大量关于线粒体转移的研究都假定,被盗的细胞器的唯一作用就是为癌细胞提供能量。她的团队在2023年曾报告称,转移而来的线粒体虽会出现代谢异常的情况,但仍能促进肿瘤细胞生长。
定向迁移的线索
奥克万-杜奥杜表示,该研究并非癌细胞在窃取组织驻留细胞的线粒体后扩散至特定器官的首个案例:2025年的一项研究表明,神经元中的线粒体可帮助癌细胞扩散至脑部。
奥克万-杜奥杜强调,癌细胞向淋巴结转移会显著恶化患者的预后,因此理解其扩散机制很重要。莱因哈特-金则指出,或可通过操纵免疫细胞,使其能够反制这种由线粒体支持的免疫逃逸机制。她表示,已有多个实验室在开展此类“免疫工程”研究,这篇论文为此提供了重要支持。
目前,奥克万-杜奥杜团队正致力于研究不同细胞类型中的线粒体有何区别,并追踪它们进入癌细胞后的行为。奥克万-杜奥杜说:“癌细胞获取的线粒体类型,或许决定了它能在哪些组织中存活和增殖。这虽然只是推测,但值得进一步探索。”
资料来源 Nature