Cell：癌細胞竊取免疫細胞的線粒體進行轉(zhuǎn)移！

線粒體被稱為細胞的“能量工廠”，但它的作用遠不止供能。

最近，《細胞·代謝》期刊上發(fā)表的一項研究指出，癌細胞能夠從多種免疫細胞中“盜取”線粒體，這一行為不僅削弱了免疫細胞的戰(zhàn)斗力，還激活了癌細胞內(nèi)部的特殊信號通路，幫助其在淋巴節(jié)點中存活與擴散。

淋巴結(jié)在人體中扮演著免疫哨所的關(guān)鍵角色。這里駐扎著大量T細胞、B細胞和巨噬細胞，正常情況下任何異常細胞進入都會被迅速識別并清除。

然而在臨床上，醫(yī)生們觀察到一個令人困惑的現(xiàn)象：許多癌癥患者一旦發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，預(yù)后就會顯著惡化。

“這就像一個強盜大搖大擺走進了警察局，不僅沒被抓，還在里面安了家。”究竟是什么讓癌細胞在免疫細胞的大本營中獲得生存特權(quán)？

研究團隊設(shè)計了一系列精巧的實驗來追蹤這一過程。他們將人類黑色素瘤細胞植入小鼠體內(nèi)，并使用先進的熒光標記技術(shù)為不同細胞的線粒體染上不同顏色。

觀察結(jié)果令人震驚：腫瘤細胞確實在從宿主免疫細胞中獲取線粒體。這種現(xiàn)象不僅發(fā)生在淋巴結(jié)中，當腫瘤細胞被植入皮膚時同樣會發(fā)生。

“無論腫瘤在哪里，這種‘能量盜竊’都在持續(xù)發(fā)生。”論文第一作者安祖沙·寺崎博士解釋道。這暗示著劫持線粒體并非癌細胞針對淋巴結(jié)環(huán)境的特殊適應(yīng)，而是一種基礎(chǔ)性的生存策略。

進一步的實驗揭示了這一過程的精妙之處。腫瘤細胞獲取線粒體產(chǎn)生了雙重效果：

對免疫系統(tǒng)方面，失去線粒體的T細胞和其他免疫細胞代謝能力受損，就像士兵失去了武器和補給，戰(zhàn)斗力大幅下降。

對腫瘤自身，這些“偷來”的線粒體觸發(fā)了腫瘤細胞內(nèi)的I型干擾素信號通路的激活。這條通路通常與抗病毒反應(yīng)相關(guān)，但在腫瘤微環(huán)境中，它竟幫助癌細胞逃避免疫監(jiān)視。

研究團隊進行了關(guān)鍵驗證：當使用基因工具關(guān)閉這條通路時，癌細胞向淋巴結(jié)遷移的能力顯著降低。這直接證明了該機制對癌細胞轉(zhuǎn)移的重要性。

最讓研究人員意外的是，線粒體的能量產(chǎn)生功能在此過程中并非關(guān)鍵。

即使通過基因工程破壞被轉(zhuǎn)移線粒體的ATP合成能力，腫瘤細胞依然能夠獲得轉(zhuǎn)移優(yōu)勢。這意味著線粒體扮演的角色遠不止“能量電池”。

“這完全改變了我們對線粒體轉(zhuǎn)移的理解。”奧寬-杜奧杜說，“這些細胞器更像是攜帶重要信息的‘信號包’，而不僅僅是能量來源。”

這一發(fā)現(xiàn)與猶他大學(xué)米納·羅-約翰遜團隊2023年的研究相呼應(yīng)，他們的工作也表明被轉(zhuǎn)移的線粒體可能處于功能異常狀態(tài)，但仍能促進腫瘤生長。

值得注意的是，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移可能只是這一機制的冰山一角。2025年《自然》雜志的一項研究發(fā)現(xiàn)，向大腦轉(zhuǎn)移的癌細胞會優(yōu)先獲取神經(jīng)元中的線粒體。

“這引出了一個迷人的假設(shè)：不同來源的線粒體可能像‘郵政編碼’一樣，指引癌細胞向特定器官轉(zhuǎn)移。”奧寬-杜奧杜推測道，“神經(jīng)元線粒體幫助定植大腦，免疫細胞線粒體則幫助占領(lǐng)淋巴系統(tǒng)。”

如果這一推測得到證實，將意味著癌細胞發(fā)展出了一套精密的“器官定植預(yù)適應(yīng)”系統(tǒng)。

這項研究的臨床意義重大。淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是許多癌癥分期和治療決策的關(guān)鍵依據(jù)，理解其機制可能帶來多方面突破：

首先，檢測腫瘤細胞中是否存在免疫來源的線粒體，可能成為預(yù)測轉(zhuǎn)移風險的新生物標志物。

其次，針對這一過程的治療策略正在探索中。萊斯大學(xué)的生物工程專家辛西婭·萊因哈特-金指出：“如果我們能夠阻斷癌細胞竊取線粒體的能力，或者干擾由此激活的信號通路，就可能開發(fā)出阻止早期轉(zhuǎn)移的全新療法。”

這種“免疫工程學(xué)”方法可能通過改造免疫細胞，使其能夠抵抗線粒體被劫持，或者通過藥物干擾隧道納米管的形成——這是細胞間線粒體轉(zhuǎn)移的主要通道之一。

References

1.Terasaki, A. et al. Cell Metab. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2025.12.014 (2026).

2.Kidwell, C. U. et al. eLife 12, e85494 (2023).

3.Hoover, G. et al. Nature 644, 252–262 (2025).