肺癌在全球范围内造成的死亡病例超过其他任何癌症,其中非小细胞肺癌(NSCLC)占病例总数的85%。化疗是晚期非小细胞肺癌的一线疗法,但其疗效受到毒性副作用和耐药性发展的限制。此外,化疗会损伤免疫细胞并减少其在肿瘤微环境中的数量,从而削弱长期控制效果。更严峻的是,肿瘤可通过纳米管状结构劫持免疫细胞的线粒体,进一步抑制免疫力。免疫疗法虽改善部分患者疗效,但多数患者仍无应答。鉴于这些局限性,亟需开发能在化疗期间恢复免疫活力与代谢平衡的新策略。
同济大学医学院与南通大学的研究团队在《癌症生物学与医学》期刊发表研究,提出肺癌治疗新方案。他们探索了直接移植线粒体能否增强晚期非小细胞肺癌的化疗效果。通过将功能性线粒体与顺铂联用,该团队旨在提升肿瘤应答率的同时,恢复肿瘤微环境内的免疫活性。这项发现标志着细胞能量与免疫功能协同增效的整合疗法取得重要突破。
研究人员从具有高能量输出特性的人心肌细胞中分离出功能性线粒体,将其移植至体外和体内非小细胞肺癌模型中。单独线粒体移植不损伤癌细胞,但与顺铂联用时显著增强肿瘤抑制效果。这种协同作用使顺铂的IC50值从12.93μM降至6.7μM,表明药物敏感性提升。联合疗法相较单纯化疗使小鼠肿瘤显著缩小,免疫浸润明显增加。转录组分析揭示肿瘤代谢发生根本性转变:糖酵解和缺氧相关基因下调,氧化磷酸化通路上调——逆转了瓦博格效应。细胞增殖标志物(Ki67, P53)和干细胞特性标志物(HIF-1α, CD44, CD133)均受抑制。关键的是,线粒体移植同时恢复了免疫细胞的线粒体活性,增强了T细胞和自然杀伤细胞(NK细胞)功能。该疗法未产生额外毒性,且维持了体重和器官完整性。本研究表明线粒体可作为代谢与免疫的双重增援,重塑肿瘤微环境以提升其对免疫攻击和化疗的敏感性。
"本研究开创了强效双作用策略,"课题负责人袁柳柳博士指出,"通过为免疫细胞补充功能性线粒体,我们不仅提升其能量水平,更恢复了其战斗能力。同时肿瘤细胞对化疗更易感。这如同在武装免疫系统的同时解除肿瘤武装,为传统疗法应答不佳的患者开辟了新治疗途径。"
该发现奠定了新型治疗范式的基础——利用线粒体的独特生物学特性增强癌症治疗。在晚期非小细胞肺癌患者中,线粒体移植可增强现有化疗药物疗效,同时最大限度减轻免疫抑制。该策略有望延伸至其他因免疫功能障碍和代谢重编程导致治疗失败的肿瘤类型。随着进一步优化和临床试验推进,线粒体移植或发展为多功能联合治疗平台,助力临床医生突破当前癌症治疗局限,迈向生物能量与免疫修复的新纪元。
Story Source:
Materials provided byChina Anti-Cancer Association.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Shumeng Lin, Liuliu Yuan, Xiao Chen, Shiyin Chen, Mengling Wei, Bingjie Hao, Tiansheng Zheng, Lihong Fan.Mitochondrial transplantation sensitizes chemotherapy to inhibit tumor development by enhancing anti-tumor immunity.Cancer Biology & Medicine, 2025; 1 DOI:10.20892/j.issn.2095-3941.2024.0596
2025-08-04
2025-08-04
2025-08-04