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内质网(ER)是细胞内蛋白质折叠与钙离子存储的重要枢纽,维持其稳态对细胞生存至关重要。近年来,研究发现ER-phagy在癌细胞的发生、侵袭及耐药性中扮演关键角色。然而,目前多数诱导ER-phagy的方法缺乏特异性,会导致其他亚细胞器也发生自噬。因此,开发能够特异性触发ER-phagy的分子,不仅有助于解析ER-phagy过程中的具体分子机制,还可能带来全新的肿瘤治疗策略。 近日,南京大学郭子建院士、何卫江教授和陈韵聪教授团队开发了一类能够精准触发内质网自噬(ER-phagy)并诱导肿瘤细胞焦亡(pyroptosis)激活免疫响应的短肽分子(D-FFxFFs),为抗肿瘤免疫治疗提供了新的思路。该团队设计了一类稳定的短肽D-FFxFFs,这些短肽选择性在内质网中累积并自组装成纳米颗粒,这些聚集体可以模拟错误折叠蛋白并显著上调了多种特异性ER-phagy受体蛋白(FAM134B、SEC62、RTN3L等)。有意思的是,这些短肽在诱导ER-phagy的过程中不会引发其他亚细胞器的自噬反应,表现出极高的选择性。
此外,该团队发现D-FFxFFs介导的ER-phagy还诱导细胞发生高度促炎型的程序性细胞死亡模式——焦亡。研究表明,短肽引发的持续性ER-phagy导致ER内钙离子释放,进而触发线粒体钙超载及活性氧(ROS)积累,最终通过NLRP3-GSDMD信号通路激活焦亡。这一过程不仅直接杀死肿瘤细胞,还通过释放炎症因子(IL-1β、IL-18等)激活强烈的免疫反应,对抗肿瘤生长。在小鼠乳腺癌模型中,短肽展现出明显的抗肿瘤效果。处理后肿瘤组织内浸润的CD8+T细胞及CD4+T细胞比例显著增加,同时树突状细胞(DCs)的成熟度也明显提升,表明这一策略能够有效增强机体的抗肿瘤免疫反应。短肽对正常组织无明显毒性,展现出其良好的生物安全性。 该研究提出了一种结合ER-phagy与焦亡的全新抗肿瘤策略,不仅为探索ER-phagy的生物学功能提供了强有力的工具,也为未来肿瘤免疫治疗开辟了新的可能性。随着该策略在更广泛癌症模型中的验证,短肽诱导的ER-phagy-焦亡联动机制有望成为下一代精准抗肿瘤疗法的重要突破口。
论文信息 Self-Assembly of Short Peptides Activates Specific ER-Phagy and Induces Pyroptosis for Enhanced Tumor Immunotherapy Yunhua Zhang, Chengyuan Qian, Chengyan Chu, Xiu-Zhi Yang, Yanping Wu, Linxiang Cai, Shankun Yao, Weijiang He, Zijian Guo, Yuncong Chen 文章的第一作者是南京大学化学化工学院的博士生张云华 Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202422874

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