光瞄准细胞致其死亡，并以激光精度触发免疫反应

　　

伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员报告说，一种利用光精确瞄准麻烦细胞致其死亡的新方法可能会开启对癌症和炎症性疾病的新认识和治疗。

炎症细胞死亡，即坏死性坏死，是人体对抗疾病的重要调节工具。然而，在某些疾病中，这个过程可能会失控;例如，癌细胞能够抑制炎症信号，从而避免死亡。

“通常癌症的治疗方法是使用药物诱导来杀死细胞，但这些化学物质往往会扩散到整个组织中，很难控制在一个精确的位置。“你会得到很多不想要的影响，”研究负责人、加州大学的生物化学教授张凯(Kai Zhang)说，“我们可以让细胞对光做出反应，我们可以把光束聚焦到比一个细胞还小的地方。这就是我们如何利用光非常精确地瞄准细胞并开启其死亡途径的方法。”

研究人员使用一种称为光遗传学的方法使细胞对光做出反应。他们从植物中借用了一个光激活基因，并将其插入肠细胞培养物中，将其连接到RIPK3基因上，RIPK3是一种调节坏死性坏死的蛋白质。

“当被激活时，RIPK3经历寡聚化-它形成蛋白质复合物簇。当暴露在蓝光下时，我们的光敏蛋白聚集在一起。因此，通过触发光敏蛋白聚集在一起，RIPK3聚集在一起并寡聚，这就是我们模拟激活途径的方式，”研究生Teak-Jung Oh说，他是发表在《分子生物学杂志》上的论文的第一作者。

然而，杀死细胞本身并不是唯一的目标。诱导炎症细胞死亡途径，而不是直接用机械或化学方法杀死细胞，会触发免疫系统的反应。破裂的细胞释放一种叫做细胞因子的化学物质，刺激附近的细胞并吸引T细胞，白细胞在免疫系统识别和攻击威胁中起着重要作用，张说。

“某些类型的癌细胞会产生局部的免疫抑制环境，在这种环境中，T细胞要么不会被招募，要么即使它们来了，也不会将其视为威胁，不会渗透到癌变区域。但是通过坏死坏死打开一些癌细胞，我们希望调节这种免疫抑制环境，帮助训练T细胞识别和攻击癌症，”伊利诺斯州癌症中心的成员张说。

由于光遗传系统需要将光直接传递到组织中，因此目前在比皮肤更深的组织中的人类临床应用受到限制。然而，伊利诺伊大学的研究小组计划在小鼠身上应用他们的系统，进一步研究坏死和癌症和其他炎症性疾病的免疫反应。他们还将进一步研究体外平台训练T细胞用于免疫治疗的潜力。

“了解坏死性上睑下垂的细胞信号通路尤其重要，因为已知它与神经退行性疾病和炎症性肠病等疾病有关。了解坏死性下垂如何影响这些疾病的进展是很重要的。如果你不知道分子机制，你就不知道应该以什么为目标来减缓这种进展。”