编辑丨王多鱼
排版丨水成文
胰腺导管腺癌(PDAC)是恶性程度极高的消化系统肿瘤。该肿瘤对放化疗、免疫治疗等常规抗肿瘤方案均表现出显著抵抗性,且患者术后极易发生肿瘤转移与复发,被称为“癌症之王”。
之前的研究表明,黑色素瘤、乳腺癌、PDAC 等组织中存在一类具有强致瘤能力的肿瘤再生细胞(Tumor-Repopulating Cell,TRC)。此类细胞具备干细胞样特性,即单个细胞便可启动肿瘤的形成过程;此外,TRC 可依靠自身的力学柔性逃逸T细胞的杀伤作用,并对化疗药物呈现出明显耐受性,是导致 PDAC 治疗失败与肿瘤复发的关键因素。
中国医学科学院基础医学研究所黄波课题组前期研究发现,PDAC 细胞高表达 gasdermin E(GSDME),但并非用于介导经典的细胞焦亡,而是通过 GSDME–YBX1–mucin 通路促进黏蛋白表达,形成保护屏障,帮助肿瘤细胞抵抗胰腺消化酶(例如糜蛋白酶)的自身消化,从而在富含胰酶的胰腺微环境中存活并进展。
在上述发现的基础上,黄波课题组进一步揭示,IFN-γ、IFN-β、TGF-β三种细胞因子(IIT)的联合疗法可恢复 GSDME 的经典功能,诱导其介导一种新型的溶酶体依赖性杀伤模式。该疗法通过mRNA-LNP递送系统,将 IIT 三种细胞因子整合表达,协同驱动 GSDME 从细胞质磷酸化后转位至溶酶体,在溶酶体内被组织蛋白酶 D(cathepsin D)剪切激活,形成溶酶体孔洞,导致溶酶体破裂并特异性清除 PDAC 中的肿瘤再生细胞(TRC)。
该研究以:Gasdermin E-mediated lysosome-pore formation curbs pancreatic ductal adenocarcinoma via IFN-γ/IFN-β/TGF-β cocktail mRNA-LNP 为题,于 2026 年 1 月 30 日在线发表于Cellular & Molecular Immunology期刊。黄波教授、吕家迪副研究员为论文通讯作者,助理研究员周雅博、博士后王殿恒、直博生王淑婧为论文共同第一作者。
这种 LNP 递送的三细胞因子 mRNA 疗法,在小鼠原位 PDAC 模型及 PDX 模型中显示出治疗效果,凸显了其在 PDAC 患者中的转化应用潜力。
不同于传统观点中 GSDME 主要通过定位于细胞膜介导细胞焦亡,该研究首次证实,GSDME 介导一条依赖溶酶体的新型细胞杀伤通路。该通路的启动与运行依赖三种细胞因子的协同调控,具体机制如下:IFN-γ 作为上游启动信号,可激活 p38,诱导 GSDME 在丝氨酸 252 位点的磷酸化修饰,而该磷酸化修饰是下游杀伤程序启动的核心前提;IFN-β 能够上调溶酶体内组织蛋白酶 D 的表达,为 GSDME 的活化提供关键酶的支撑,从而保障后续切割反应高效进行;TGF-β 则通过抑制 PPP1R3G 介导的 GSDME 去磷酸化过程,维持 GSDME 的磷酸化稳态,确保杀伤信号的持续传导。
在上述三种细胞因子的协同作用下,磷酸化的 GSDME 可被高尔基体跨膜蛋白 TMED10 特异性识别,并被定向转运至溶酶体。进入溶酶体后,GSDME 经组织蛋白酶 D 切割产生具有生物活性的 N 端片段,该片段可在溶酶体膜上寡聚形成孔道结构,造成溶酶体破裂,最终触发溶酶体依赖型细胞死亡。
IIT通过GSDME诱导PDAC细胞发生溶酶体依赖性死亡示意图
此外,该研究进一步证实,PDAC 来源的 TRC 不仅 GSDME 的表达水平显著高于已分化的 PDAC,其表面 IFN-γ、IFN-β 及 TGF-β 受体的表达量亦显著上调。这一表型特征使 TRC 对细胞因子联合干预(IIT)疗法具有更高的敏感性,进而成为该疗法精准靶向杀伤的核心作用靶点。
基于脂质纳米颗粒(LNP)构建的靶向递送系统,可高效包载三种细胞因子(IIT mRNA-LNP)并实现肿瘤精准递送,既提升局部疗效,又降低全身毒副作用。IIT-LNP 既能直接清除胰腺导管腺癌(PDAC)的肿瘤再生细胞(TRC)以阻断肿瘤进展,又可通过溶酶体破裂释放免疫刺激物,实现“冷肿瘤”向“热肿瘤”的转化,形成双重抗癌效应。未来,优化 IIT-LNP 的靶向修饰与药物控释特性后,“细胞因子组合+纳米递送”模式有望成为晚期 PDAC 的新型精准治疗方案,为攻克这一“癌症之王”提供新路径。
论文链接:
https://www.nature.com/articles/s41423-026-01390-2
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