Science子刊：叶招明、张长青、高俊杰团队揭示骨细胞线粒体通过STING通路抑制癌症转移和发展
原创 生物世界 生物世界
撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
骨骼是包括肺癌、乳腺癌和前列腺癌在内的多种癌症的常见转移部位，包括肺癌、乳腺癌和前列腺癌。一旦癌症转移到骨骼，就几乎无法治愈，常常导致骨骼发病，包括骨痛、病理性骨折、神经压迫综合征，最终导致患者死亡。
骨骼是一个高度动态的器官，拥有多种细胞，包括成骨细胞（Osteoblasts）、破骨细胞（Osteoclasts）和骨细胞（Osteocytes）。其中，骨细胞是骨骼中最丰富的细胞（>95%），也是骨代谢和稳态的主要调节者。在骨转移的最后一步，癌细胞会侵袭并破坏骨基质，骨基质主要由骨细胞维持，然而，骨细胞在癌症骨转移中的作用仍不清楚。
2024年1月17日，浙江大学医学院附属第二医院/浙江大学骨科研究所叶招明团队联合上海交通大学医学院附属第六人民医院骨科张长青/高俊杰团队，在 Science 子刊 Science Advances 期刊发表了题为：Osteocyte mitochondria inhibit tumor development via STING-dependent antitumor immunity 的研究论文。
该研究发现，骨细胞通过向癌细胞转移线粒体，增加癌细胞细胞质中的线粒体DNA（mtDNA）水平，触发cGAS/STING介导的抗肿瘤免疫，从而抑制癌症骨转移。这一发现为预防癌症骨转移提供了一种有价值的治疗策略。
骨细胞具有广泛的树突网络，可与骨微环境中的其他效应细胞进行直接通讯。该团队之前的研究发现，线粒体通过骨细胞的树突网络在骨细胞之间转移，以维持骨微环境稳态。
除了作为细胞“发电站”的主要作用外，线粒体最近被视为生物能、生物合成和信号传导的细胞器。越来越多的证据表明，线粒体不仅在细胞内传递信息，而且还能在细胞之间传递信息。
细胞间线粒体转移是一种普遍的生物事件，在生理和病理条件下都发生。多项研究报道了线粒体在肿瘤细胞和其他细胞之间的转移，以调节肿瘤发生、治疗抵抗、免疫侵袭等。
在这项研究中，研究团队提出，骨细胞通过其树突网络与骨微环境中的转移性癌细胞进行细胞间线粒体转移的交流。
研究团队使用骨细胞特异性消除的小鼠模型（DMP1-Cre iDTR）证实了骨细胞对癌症骨转移的抑制作用。接下来，研究团队使用骨细胞特异性线粒体报告小鼠模型（DMP1-Cre PhAM）确定了骨细胞通过线粒体转移与癌细胞进行通讯，骨细胞将线粒体转移到转移性癌细胞，癌细胞中胞质线粒体DNA（mtDNA）水平的增加，触发cGAS/STING介导的抗肿瘤反应。特异性敲除骨细胞中的线粒体Rho GTPase 1（Rhot1）或线粒体Mfn2来阻断线粒体的细胞间转移，会抑制肿瘤的免疫原性，从而导致转移性癌症向骨基质的进展。
总的来说，这项研究表明，骨细胞通过向癌细胞转移线粒体，触发cGAS/STING介导的抗肿瘤免疫，对癌症骨转移具有抑制作用，也为预防癌症骨转移提供了一种有价值的治疗策略。
论文链接：
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adi4298
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