4月17日,中國科學院院士、北京生命科學研究所副所長邵峰課題組在《科學》發表文章,報告了細胞毒性淋巴細胞中的絲氨酸蛋白酶(GZMA)可以經穿孔素進入靶細胞,通過水解Gasdermin B(GSDMB)蛋白Lys229/Lys244位點誘導靶細胞發生焦亡。研究人員表示,GSDMB存在組織特異性表達,並在消化系統上皮細胞源腫瘤細胞中呈高表達,而通過GSDMB誘導焦亡將增強抗腫瘤免疫,成為腫瘤治療潛在靶點。
研究人員最先關注的是淋巴細胞引起的細胞死亡是否具有焦亡特性。他們發現表達GSDMB的細胞較對照組呈現明顯的焦亡特性。這種焦亡不受顆粒酶抑制劑的抑制,但在培養基中添加Ca2+粒子螯合劑(抑制穿孔素過程)和顆粒酶抑制劑可以抑制這種死亡。免疫印跡也證實GSDMB被水解為兩個片段。
一系列敲低實驗和內源實驗等證實這種細胞死亡類型的具體過程:GZMA經NK細胞釋放的穿孔素進入靶細胞,通過水解靶細胞中GSDMB分子引起焦亡。這種過程極為特異:在顆粒酶中只有GZMA具有激活焦亡功能,而Gasdermin蛋白家族中也只有GSDMB可被GZMA水解。
研究人員表示,這項發現改寫了焦亡只能經半胱天冬酶(Caspase)活化的定論,首次發現Gasdermin可在非天冬氨酸位點經GZMA水解執行打孔功能,並將經細胞毒性淋巴細胞誘導的細胞死亡認證為焦亡。
數據分析發現,膀胱癌、皮膚黑色素瘤和腎透明細胞癌中GSDMB高表達患者預後較好。
後經細胞實驗證實,通過拮抗PD-1功能活化T細胞可增強其細胞毒性功能,誘導腫瘤細胞發生GSDMB介導的焦亡,而這種焦亡也進一步通過炎症特性激活了加強版的T細胞免疫。研究人員表示,這一部分工作增強了焦亡在腫瘤治療中的可能性。
相關論文信息:https://doi.org/10.1126/science.aaz7548
(原載於《中國科學報》 2020-04-20 第1版 要聞)