T细胞释放裂解性颗粒（lytic granules，LG）（参考：T细胞武器库（1）），裂解肿瘤细胞；肿瘤细胞自然也会形成相应的抵抗机制。早在2000年，德国基尔大学内科学的研究者就发现肿瘤细胞会降低与穿孔素结合(Impaired binding of perforin on the surface of tumor cells is a cause of target cell resistance against cytotoxic effector cells. Blood 96, 594–60)，从而逃逸效应淋巴细胞的攻击。此外癌细胞经常在外小叶上过度外化磷脂酰丝氨酸（PS），阻碍穿孔素释放孔的形成，减少穿孔素的释放。![]()
Trends Cancer. 2023
穿孔素等在肿瘤细胞膜上形成的损伤（裂解孔），会被肿瘤细胞的膜修复机制抵消。有限的损伤，可以通过内吞体分选转运复合体（endosomal sorting complex required for transport，ESCRT）机制修复。(Ritter AT et al, ESCRT-mediated membrane repair protects tumor-derived cells against T cell attack.Science. 2022 Apr 22;376(6591):377-382.)胞质Ca2+的增加，被PDCD6感知到，而PDCD6反过来又招募了ESCRT-III结合蛋白ALIX。ESCRT-I蛋白TSG101和ALIX进一步招募ESCRT-III，与VPS4一起封闭膜损伤。![]()
EMBO J. 2021
在巨噬细胞中，异噬性溶酶体（phagolysosome）或溶酶体损伤会触发激酶LRRK2的激活。一旦被激活，LRRK2会磷酸化小GTPase Rab8A，ESCRT-III被招募，以Ca2+依赖的方式介导内溶酶体膜修复。严重受损的溶酶体通过溶酶体自噬（lysophagy）被吞噬和降解，由β-半乳糖苷传感器如GAL3启动，它招募含有lC3的自噬膜，形成自噬体。穿孔时，黑色素瘤细胞溶酶体向免疫突触迁移，溶酶体暴露在细胞表面，通过溶酶体组织蛋白酶降解穿孔素，并降低CTL介导的细胞毒性。这是一个超快速过程，并且依赖于钙离子。肿瘤细胞内的钙螯合通过抑制钙依赖性膜修复机制来增加CTL介导的细胞毒性。![]()
Trends Cancer. 2023
除了细胞外穿孔素的降解外，暴露的溶酶体还会将酸性鞘磷脂酶（acid sphingomyelinase， ASM）等修复促进因子从溶酶体区室释放到细胞外空间，以促进质膜的局部重塑。转运所需的内吞体分选转运复合体（ESCRT）通路与肿瘤细胞膜上穿孔素孔的去除有关。ESCRT依赖性突触膜修复被证明非常迅速，发生在穿孔素通透的30-60秒内。遭受穿孔素和颗粒酶B脱颗粒攻击后，穿孔蛋白孔允许颗粒酶B等进入靶细胞，激活Caspase-3和Caspase-7。活化的caspase-7可以离开细胞，遇到ASM(sphingomyelinase)，ASM产生神经酰胺，介导内吞穿孔素孔，维持了细胞膜完整性。本意是使细胞完成caspase-3驱动的凋亡，但也会被肿瘤细胞使用，用于重建质膜。![]()
Nature. 2022
不幸的是，保护膜修复机制可以在肿瘤细胞中组成性地活跃。通过流式细胞术使用亲脂性FM1-43染料定量基线修复膜周转率，发现黑色素瘤细胞比敏感靶细胞具有更高的组成型膜周转率。这与癌细胞中组成型活性膜修复途径的其他报道一致。尽管抑制膜修复似乎是提高CTL攻击致死率的可行靶点，但这些通路在进化上是高度保守的，并且受到多种冗余机制的保护，不受干扰，因此开发针对这些通路的抑制剂具有挑战性。鉴于所有这些困难，可行的治疗策略依旧是结合多种治疗方式来压倒修复反应，而不是直接抑制它们。Lehmann, C. et al. (2000) Impaired binding of perforin on the surface of tumor cells is a cause of target cell resistance against cytotoxic effector cells. Blood 96, 594–60
Brienne McKenzie , Salvatore Valitutti.Resisting T cell attack: tumor-cell-intrinsic defense and reparation mechanisms，Trends Cancer. 2023 Mar;9(3):198-211.
Nozaki, K. et al. (2022) Caspase-7 activates ASM to repair gasdermin and perforin pores. Nature 606, 960–967
Zhen, Y. et al. (2021) Sealing holes in cellular membranes.EMBO J. 40, e106922
Li, Z. et al. (2022) Enhancing gasdermin-induced tumor pyroptosis through preventing ESCRT-dependent cell membrane repair augments antitumor immune response. Nat. Commun. 13, 6321
Khazen, R. et al. (2021) Functional heterogeneity of cytotoxic T cells and tumor resistance to cytotoxic hits limit anti-tumor activity in vivo. EMBO J. 40, e106658
Kengo Nozaki et al,Caspase-7 activates ASM to repair gasdermin and perforin pores.Nature. 2022 June ; 606(7916): 960–967. doi:10.1038/s41586-022-04825-8.
