科学家揭开癌症的“隐身”开关

科学
Cancer’s invisibility switch uncovered
一个国际研究团队发现了一种侵袭性癌症用于沉默先天免疫警报的分子“隐身”开关;通过阻断 MYC 的 RNA 结合活性,研究人员成功揭开了肿瘤的伪装,并导致动物模型中的肿瘤显著缩小。这一发现为开发更具选择性的免疫疗法指明了新方向,但临床转化仍需数年时间。

科学家发现了癌症的隐身机制:MYC 的 RNA 结合斗篷

这项新研究表明,长期以来以推动细胞不受控制分裂而闻名的 MYC,在快速增长的肿瘤内部还扮演着第二个隐秘角色。当细胞处于转录活跃和压力状态时,MYC 会从结合 DNA 转向结合新合成的 RNA。随后,多个 MYC 分子聚集形成致密的组件,从而富集外切体(exosome)——一种负责降解 RNA 的细胞复合物。通过将外切体招募到形成 RNA–DNA 杂合体(即所谓的 R-环,R‑loops)的位点,MYC 促进了它们的快速清除。

为什么这很重要?R-环是异常的核酸结构,能揭示转录压力和损伤;它们产生的细胞内信号可以激活先天免疫传感器,并将免疫细胞吸引到肿瘤处。通过在这些信号形成或传播之前清除 R-环,MYC 有效地屏蔽了一个内部的“遇险信号灯”,帮助癌症隐匿于无形。作者将这一功能定位到 MYC 的一个离散 RNA 结合区域,该结构域似乎与该蛋白促进细胞分裂的活性是可分离的。

简而言之,MYC 的 RNA 结合行为就像一个隐身开关:它并不停止生长,而是保护生长免受免疫检测。这种机制上的拆分——生长与免疫斗篷——非常重要,因为它提示了一种在不破坏 MYC 在正常组织中其他作用的情况下剥离这层斗篷的方法。

科学家发现了癌症的隐身机制:动物实验与免疫揭壳

这些结果回答了一个关于该开关生物学重要性的关键问题:当 MYC 水平较高时,癌症细胞不仅生长更快,还在积极抑制招募免疫效应因子的细胞内线索。因此,该研究将 MYC 驱动的肿瘤的免疫逃逸重新定义为一个主动的、可靶向的过程,而非快速增殖的必然结果。

开关如何运作以及对检测的意义

分子细节解释了几个关于癌症隐身性的常问问题。科学家如何导致癌细胞逃避免疫系统?根据这项工作,肿瘤利用了 MYC 的 RNA 结合功能来招募外切体并移除 R-环,从而防止产生先天免疫触发因素。癌细胞能否切换隐身状态以避开扫描中的影像检测?此处报告的机制涉及细胞内信号传导,而非标准的放射学对比,因此它不会直接消除影像标记;然而,通过削弱免疫激活,它可能会减少炎症或免疫浸润的迹象,而这些迹象有时有助于病理诊断和分子分型。

对于诊断和监测,这一发现提示了新的生物标志物。肿瘤活检中升高的 MYC 多聚体、在转录压力位点集中的外切体活性,或减少的 R-环特征,可能表明肿瘤正处于活跃的隐身开关状态。相反,恢复 R-环信号——例如通过药理手段阻断 MYC 的 RNA 相互作用——应该会增加免疫细胞浸润,并可能使肿瘤在基于免疫的诊断和检测炎症的功能影像中更加清晰可见。

靶向开关:选择性解除武装,而非全面关停

一个主要的治疗意义在于策略层面:完全抑制 MYC 已被证明具有毒性,因为该蛋白在许多健康细胞中至关重要。发现 MYC 的 RNA 结合区域支撑着免疫斗篷,但并非其促进生长的转录活性所必需,这开启了一个更窄、可能更安全的干预点。选择性阻断 MYC 结合 RNA 能力的药物可能会揭开斗篷,让患者的免疫系统清除肿瘤细胞,同时保持该蛋白的其他生理功能相对完整。

这个想法很有吸引力,但转化起来将很困难。破坏蛋白质–RNA 界面的小分子开发极具挑战性;凝聚体生物学增加了复杂性,因为相关的相互作用涉及多聚体组件而非单个结合口袋。此外,研究人员需要证明阻断人类肿瘤中的 RNA 结合功能可以产生免疫反应,且不会引发有害的炎症或自身免疫。由于这些原因,临床应用可能还需要数年而非数月的时间。

免疫治疗领域的相关策略

这一结果属于旨在揭开肿瘤斗篷或增强免疫攻击的几种互补方法之一。有的团队正在开发增强 T 细胞激活的多价抗体,有的团队正在致力于将肿瘤相关巨噬细胞体内重编程为 CAR-巨噬细胞。另外,关于线粒体如何向受压细胞核提供能量的研究,展示了癌细胞在恶劣条件下生存的另一个轴。综合来看,这些研究路线暗示了一个双管齐下的临床未来:剥离肿瘤斗篷的疗法,同时在局部重新装备并激活免疫效应因子。

在实际应用中,最终的治疗范式可能会将恢复先天信号的 MYC-RNA 阻断剂与靶向免疫刺激剂(例如多价 CD27 结合分子或局部递送的 CAR-mRNA 纳米颗粒)相结合,将新显形的肿瘤细胞转化为有效的免疫靶点。这种联合策略可以提高反应率,同时使系统毒性低于广泛的免疫调节。

路线图与遗留问题

在该发现能够改变患者护理之前,仍存在几个关键问题。研究人员必须确定 R-环衍生的 RNA 信号如何离开细胞核,微环境中的哪些免疫传感器和细胞类型最先做出反应,以及肿瘤是否会演化出替代的隐身策略。此外,还有一个实际任务,即寻找能特异性抑制 MYC 的 RNA 相互作用或破坏招募外切体的凝聚体的小分子或生物制剂,同时不破坏正常细胞的生理功能。

在短期内,这一发现提供了明确的实验机会:利用肿瘤活检来测量 R-环和外切体活性作为预测性生物标志物;在临床前模型中测试 MYC 靶向药物与巨噬细胞重编程或 T 细胞启动疗法的组合;并描绘免疫系统如何清除揭壳后的肿瘤,以避免副作用。每一步都需要分子生物学、免疫学和转化医学领域细致的协作。

核心结论是明确的:科学家发现了癌症的隐身机制,并在动物实验中证明,禁用该机制可以让免疫系统发挥核心作用。将这一见解转化为安全有效的药物需要时间,但这一发现将免疫逃逸重新定义为一个可逆的过程,并为癌症治疗网络增加了一个新的、可操作的节点。

来源

Mattias Risberg

Mattias Risberg

Cologne-based science & technology reporter tracking semiconductors, space policy and data-driven investigations.

University of Cologne (Universität zu Köln) • Cologne, Germany

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Readers Questions Answered

Q 什么是癌症隐形开关,它是如何工作的?
A 癌症隐形开关是指 MYC 蛋白中一个特定的 RNA 结合区域,它使胰腺癌细胞能够逃避免疫检测。在快速生长的肿瘤面临压力时,MYC 的功能会从促进细胞生长转变为组织破坏 RNA-DNA 杂交体(这是一种免疫警报信号),从而防止免疫防御系统的激活。这种独立于促进生长的功能使肿瘤能够隐匿在免疫系统眼皮底下。
Q 科学家是如何让癌细胞逃避免疫系统的?
A 科学家发现,癌细胞逃避免疫系统是利用了 MYC 通过破坏 RNA-DNA 杂交体来抑制免疫警报信号的能力。在实验中,通过改造 MYC 以阻断其 RNA 结合能力,可以防止这种屏蔽作用,导致肿瘤在免疫细胞识别并攻击时崩解。这证明了 MYC 在生长和免疫逃逸中的双重作用。
Q 癌细胞能否通过切换“隐形”状态来逃避影像检查和扫描检测?
A 不能,癌细胞并不能通过切换“隐形”状态来逃避影像检查和扫描检测;所描述的隐形开关针对的是免疫系统逃逸,而非放射学或影像学检测。MYC 机制专门关闭了像 RNA-DNA 杂交体这样的免疫警报信号,并未提及会影响扫描可见性。
Q 癌症隐形机制对治疗和诊断有哪些潜在意义?
A 针对癌症隐形开关进行治疗,可以在不伤害健康细胞的情况下使肿瘤暴露于免疫攻击之下,从而增强免疫疗法的效果。通过识别依赖这种屏蔽作用的高 MYC 表达肿瘤,它为开发新的诊断方法以及选择性禁用免疫逃逸的治疗手段提供了可能。这可能会改善胰腺癌等侵袭性癌症的治疗结果。
Q 研究人员距离在治疗中针对癌症隐形开关还有多远?
A 研究人员已在动物模型中证明,禁用 MYC 的 RNA 结合区域会导致肿瘤迅速崩解,这表明概念验证已取得成功。然而,针对该开关的临床疗法尚未问世,因为仍需从临床前阶段进行进一步开发。2026 年初的研究表明,在治疗应用方面正取得可喜的进展。

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