美國圣裘德兒童研究醫(yī)院遲洪波教授等研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤細胞一種名為VDAC2（電壓依賴性陰離子通道2）的線粒體蛋白可破壞T細胞的干擾素γ（IFNγ）攻擊過程，成為腫瘤免疫逃逸的幫兇，既能防止腫瘤細胞凋亡，又能抑制免疫應答。敲除腫瘤細胞的VDAC2基因，CD8+ T細胞的殺傷效率升高6倍，小鼠腫瘤體積縮小70%，生存期延長3倍以上。（Nature. 2025年3月19日在線版）

這種策略對傳統(tǒng)療法無效的耐藥性實體瘤同樣有效，在TNFR（腫瘤壞死因子受體）缺陷的黑色素瘤模型中，VDAC2缺失使免疫細胞浸潤量增加，成功將冷腫瘤轉(zhuǎn)化為熱腫瘤。該研究揭示了VDAC2的雙重作用，當T細胞釋放IFNγ發(fā)動攻擊時，VDAC2通過抑制BAK蛋白的激活，阻止腫瘤細胞凋亡。而一旦關(guān)閉VDAC2，線粒體DNA會泄漏至細胞質(zhì)，觸發(fā)cGAS-STING信號通路的級聯(lián)反應，形成致命的炎癥風暴。

免疫療法用于治療實體瘤常出現(xiàn)耐藥性、腫瘤抵抗現(xiàn)象。為找出哪些蛋白與上述現(xiàn)象有關(guān)，研究者借助CRISPR/Cas9技術(shù)對腫瘤細胞中的3000多個代謝相關(guān)基因進行了大規(guī)模地毯式篩選。將這些經(jīng)過基因編輯的腫瘤細胞暴露在干擾素γ或T細胞的攻擊下，觀察哪些基因缺失會減少腫瘤生長或促進其死亡，最終鎖定關(guān)鍵靶點VDAC2。VDAC2相當于線粒體的守門員，控制線粒體內(nèi)外物質(zhì)交換，VDAC家族主要與細胞能量代謝相關(guān)。

該研究結(jié)果顯示，VDAC2缺失的腫瘤細胞更容易因T細胞毒性而死亡。而在體內(nèi)實驗中，相較于對照組，移植了VDAC2缺失腫瘤細胞的小鼠不僅腫瘤生長速度顯著減緩，小鼠的生存期也延長。

研究者發(fā)現(xiàn)，VDAC2缺失的腫瘤細胞對INFγ誘導的細胞死亡更敏感，腫瘤微環(huán)境的炎癥反應更活躍。腫瘤細胞失去VDAC2后，似放大了腫瘤與免疫系統(tǒng)的INFγ信號強度。原本的信號干擾功能失效，但VDAC2是如何幫助腫瘤實現(xiàn)這一保護作用的？

VDAC2是一種位于線粒體外膜的蛋白質(zhì)，在細胞的能量代謝和信號傳導中發(fā)揮重要作用。據(jù)IFNγ的抗腫瘤機制，IFNγ會誘導腫瘤細胞中促凋亡蛋白的表達。如BAK是受影響的蛋白之一，它在IFNγ的刺激下激活表達，繼而增加線粒體外膜的通透性。但VDAC2的存在會干擾這一過程，因VDAC2會抑制BAK蛋白的激活，阻止線粒體膜電位崩潰（這是細胞凋亡的關(guān)鍵步驟）。當腫瘤表達過高的VDAC2時，IFNγ的促凋亡信號就不靈敏了。

實驗數(shù)據(jù)顯示，正常腫瘤細胞在IFNγ刺激下僅10%發(fā)生死亡，而VDAC2缺陷的腫瘤細胞死亡率升至60%。通過單細胞RNA測序和ATAC-seq技術(shù)，研究者發(fā)現(xiàn)VDAC2缺失導致BAK蛋白過度活化，觸發(fā)線粒體DNA（mtDNA）泄漏至細胞質(zhì)。這些逃逸的mtDNA如同警報信號，激活了cGAS-STING通路，引發(fā)強烈的Ⅰ型干擾素反應。

在VDAC2缺陷的腫瘤中，IFNγ顯示雙重效應：一方面通過上調(diào)促凋亡蛋白BIM、BID和BAK表達，直接推動腫瘤細胞死亡；另一方面激活STING信號，招募更多CD8+ T細胞浸潤腫瘤。共培養(yǎng)實驗顯示，將VDAC2缺陷細胞與正常細胞混合后，僅用IFNγ處理即可特異性清除前者。這種選擇性殺傷在人類結(jié)腸癌細胞系LoVo中也存在，當VDAC2被敲除后，IFNγ誘導的細胞死亡率從15%升至55%。阻斷IFNγ信號完全消除VDAC2缺失的治療效果。

VDAC2缺失導致線粒體膜完整性破壞，mtDNA涌入細胞質(zhì)。熒光共聚焦顯微鏡觀察到，在IFNγ刺激下，VDAC2缺陷細胞的線粒體DNA定位信號減弱3倍，胞質(zhì)mtDNA含量增加5倍。游離mtDNA被cGAS蛋白識別，觸發(fā)級聯(lián)反應，磷酸化STING蛋白招募TBK1激酶，進而激活I(lǐng)RF3轉(zhuǎn)錄因子。炎癥風暴會產(chǎn)生大量趨化因子（如CCL5）和Ⅰ型干擾素，將冷腫瘤轉(zhuǎn)化為熱腫瘤。單細胞測序數(shù)據(jù)顯示，VDAC2缺陷的腫瘤中，殺傷性T細胞數(shù)量激增2.5倍，免疫抑制性Treg細胞銳減40%。

研究者進行了全基因組遺傳互作篩選，從2萬個基因中鎖定BAK。當BAK與VDAC2共敲除時，IFNγ誘導的細胞死亡被完全抑制。結(jié)構(gòu)生物學實驗揭示，VDAC2通過其172位丙氨酸與BAK蛋白特異性結(jié)合，限制BAK的寡聚化。當VDAC2缺失時，IFNγ誘導的BAK激活失去控制。通過化學交聯(lián)技術(shù)，研究者觀察到BAK二聚體和三聚體形成速度加快4倍。這種過度活化導致線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔持續(xù)開放，細胞色素C大量釋放，激活下游的Caspase級聯(lián)反應。

VDAC2缺失后，BAK不再受限制并持續(xù)放大線粒體外膜通透性，這促使細胞色素C和mtDNA的釋放。前者會引發(fā)細胞凋亡，后者激活cGAS-STING信號通路，進而觸發(fā)Ⅰ型干擾素反應——這種反應不僅能直接導致腫瘤細胞死亡，還通過釋放趨化因子CCL5，招募更多的CD8+ T細胞進入腫瘤微環(huán)境，進一步增強抗腫瘤免疫反應。

單細胞RNA測序分析顯示，VDAC2缺失腫瘤中的CD8+ T細胞的比例顯著增加，且這些T細胞表現(xiàn)出更強的效應功能。黑色素瘤患者數(shù)據(jù)庫分析顯示，VDAC2高表達與CD8+ T細胞浸潤呈顯著負相關(guān)。而在VDAC2缺陷的腫瘤中，免疫抑制性的調(diào)節(jié)性T細胞比例下降40%，CD8+/Treg比值提升3倍。此外，VDAC2缺失還增加了腫瘤中促炎性細胞因子的產(chǎn)生，使得免疫細胞的殺傷作用大大增強。

這種微環(huán)境重塑有持久記憶效應。當治愈小鼠再次接種腫瘤時，90%表現(xiàn)出完全抵抗，提示形成了長效免疫記憶。在聯(lián)合治療實驗中，VDAC2敲除使抗PD-L1抗體的響應率從20%提升至65%，且這種協(xié)同效應在STING信號缺陷的腫瘤中依然存在。

盡管目前尚無針對VDAC2的抑制劑，但這些新研究結(jié)果讓研究者非常期待VDAC2靶向療法的實際效果。研究者指出，VDAC2能以特殊的“信號干擾”方式保護腫瘤，而破壞這種保護機制可激發(fā)抗腫瘤免疫以及細胞凋亡。這可能可有效增強其他免疫療法的作用，形成聯(lián)合抗腫瘤的效應。研究者正著力開發(fā)小分子抑制劑，以期特異性阻斷VDAC2-BAK相互作用。隨著CRISPR基因編輯技術(shù)和單細胞組學的進步，個性化VDAC2靶向治療有望改觀腫瘤免疫治療。

（編譯 張俊熙）