在免疫系统与癌细胞的激烈交锋中,细胞因子(cytokine)扮演了关键角色。它们不仅作为免疫信号的传递者,激活并召唤免疫细胞,还直接塑造肿瘤微环境,形成免疫屏障或让癌细胞在免疫系统前隐匿无踪。近年来,免疫检查点抑制剂(ICB)在多种癌症中的成功应用,使得肿瘤免疫监视的重要性逐渐凸显。然而,大多数患者并不能从ICB疗法中获益,或者在治疗后产生抗性,这也推动了对免疫逃逸机制的深入探索。
在肿瘤微环境中,T细胞渗透是ICB的关键调节者,T细胞不仅直接杀伤肿瘤细胞,还会分泌干扰素-γ(IFNγ)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等细胞因子,激发肿瘤细胞和免疫细胞间的信号传递。这种信号通常会引起肿瘤细胞的行为“重编程”,例如抗原处理与呈递(APP)能力的增强,甚至细胞衰老或凋亡。然而,在免疫抑制性的细胞因子(如TGF-β)作用下,这一过程可能被逆转,导致肿瘤细胞的免疫逃逸加剧。
尽管我们对细胞因子在转录水平上调控肿瘤行为有了一些了解,但在翻译层面的调控却知之甚少。已有研究指出,核糖体可能存在特定亚型,以适应不同功能需求。Netherlands Cancer Institute的William James Faller实验室发表了一篇重要研究——“P-stalk ribosomes act as master regulators of cytokine-mediated processes”,揭示了一种特殊的核糖体群体——P-stalk核糖体(PSR),它在细胞因子作用下承担了细胞的重编程“总控”角色。本研究进一步揭示了PSR的作用机制,标志着免疫研究的新突破。
文章概述
原文标题:“P-stalk ribosomes act as master regulators of cytokine-mediated processes”
作者单位: Netherlands Cancer Institute
主要内容: 研究发现,PSR核糖体通过P-stalk的整合而成,响应于细胞因子,尤其是与肿瘤免疫相关的细胞因子信号。此外,PSR的形成在一定程度上受到TGF-β介导的磷酸化调控。PSR通过选择性翻译关键mRNA,从而驱动细胞进入“警戒状态”(alert state),增强细胞对免疫系统的可见性。PSR的缺失会削弱CD8+ T细胞的识别和杀伤作用,而抑制性细胞因子(如TGF-β)会阻碍PSR的形成,表明PSR是细胞因子调控的中心枢纽。
免疫核糖体的发现与特化功能
传统上,核糖体被认为是细胞的蛋白质合成机器。然而,近年来研究表明,核糖体并非“千篇一律”,它的组成和功能可能会根据细胞的需求而变化。例如,某些核糖体亚型可能参与特定免疫过程,生成抗原肽,直接介入免疫应答中。PSR的发现表明,核糖体不仅在免疫系统中有特殊地位,更可能充当调控的“核心枢纽”。
PSR的作用机制:警戒状态的驱动者
细胞因子使细胞进入“警戒状态”,即通过上调趋化因子、检查点分子和抗原处理能力,使细胞呈现更易被免疫系统识别的状态。PSR作为“警戒状态”的关键驱动者,能够有效翻译某些mRNA,特别是涉及细胞因子过程的受体分子的跨膜结构域。PSR的存在使得这些分子高效合成,直接推动了警戒状态的形成。
PSR的形成与TGF-β调控
PSR的形成并非随机,而是受到严格的调控。研究指出,TGF-β通过介导P-stalk的磷酸化,部分地控制了PSR的整合。在免疫抑制的环境下,TGF-β的高水平阻碍了PSR的形成,导致细胞难以进入警戒状态。这一发现为理解免疫抑制如何破坏细胞因子的调控提供了新视角,同时揭示了TGF-β在肿瘤免疫逃逸中的关键作用。
PSR的生物学意义及未来展望
PSR的存在强调了细胞因子在转录后调控中的重要性。该研究揭示的PSR形成机制为抗肿瘤免疫提供了新的潜在靶点。通过调控PSR的形成和功能,或许可以提升T细胞识别和杀伤肿瘤的能力,甚至克服部分肿瘤对ICB疗法的耐药性。这一发现开辟了核糖体在免疫学中的新领域,为未来免疫疗法的发展提供了重要参考。