美国圣裘德儿童研究医院迟洪波教授等研究发现，肿瘤细胞一种名为VDAC2（电压依赖性阴离子通道2）的线粒体蛋白可破坏T细胞的干扰素γ（IFNγ）攻击过程，成为肿瘤免疫逃逸的帮凶，既能防止肿瘤细胞凋亡，又能抑制免疫应答。敲除肿瘤细胞的VDAC2基因，CD8+ T细胞的杀伤效率升高6倍，小鼠肿瘤体积缩小70%，生存期延长3倍以上。（Nature. 2025年3月19日在线版）

这种策略对传统疗法无效的耐药性实体瘤同样有效，在TNFR（肿瘤坏死因子受体）缺陷的黑色素瘤模型中，VDAC2缺失使免疫细胞浸润量增加，成功将冷肿瘤转化为热肿瘤。该研究揭示了VDAC2的双重作用，当T细胞释放IFNγ发动攻击时，VDAC2通过抑制BAK蛋白的激活，阻止肿瘤细胞凋亡。而一旦关闭VDAC2，线粒体DNA会泄漏至细胞质，触发cGAS-STING信号通路的级联反应，形成致命的炎症风暴。

免疫疗法用于治疗实体瘤常出现耐药性、肿瘤抵抗现象。为找出哪些蛋白与上述现象有关，研究者借助CRISPR/Cas9技术对肿瘤细胞中的3000多个代谢相关基因进行了大规模地毯式筛选。将这些经过基因编辑的肿瘤细胞暴露在干扰素γ或T细胞的攻击下，观察哪些基因缺失会减少肿瘤生长或促进其死亡，最终锁定关键靶点VDAC2。VDAC2相当于线粒体的守门员，控制线粒体内外物质交换，VDAC家族主要与细胞能量代谢相关。

该研究结果显示，VDAC2缺失的肿瘤细胞更容易因T细胞毒性而死亡。而在体内实验中，相较于对照组，移植了VDAC2缺失肿瘤细胞的小鼠不仅肿瘤生长速度显著减缓，小鼠的生存期也延长。

研究者发现，VDAC2缺失的肿瘤细胞对INFγ诱导的细胞死亡更敏感，肿瘤微环境的炎症反应更活跃。肿瘤细胞失去VDAC2后，似放大了肿瘤与免疫系统的INFγ信号强度。原本的信号干扰功能失效，但VDAC2是如何帮助肿瘤实现这一保护作用的？

VDAC2是一种位于线粒体外膜的蛋白质，在细胞的能量代谢和信号传导中发挥重要作用。据IFNγ的抗肿瘤机制，IFNγ会诱导肿瘤细胞中促凋亡蛋白的表达。如BAK是受影响的蛋白之一，它在IFNγ的刺激下激活表达，继而增加线粒体外膜的通透性。但VDAC2的存在会干扰这一过程，因VDAC2会抑制BAK蛋白的激活，阻止线粒体膜电位崩溃（这是细胞凋亡的关键步骤）。当肿瘤表达过高的VDAC2时，IFNγ的促凋亡信号就不灵敏了。

实验数据显示，正常肿瘤细胞在IFNγ刺激下仅10%发生死亡，而VDAC2缺陷的肿瘤细胞死亡率升至60%。通过单细胞RNA测序和ATAC-seq技术，研究者发现VDAC2缺失导致BAK蛋白过度活化，触发线粒体DNA（mtDNA）泄漏至细胞质。这些逃逸的mtDNA如同警报信号，激活了cGAS-STING通路，引发强烈的Ⅰ型干扰素反应。

在VDAC2缺陷的肿瘤中，IFNγ显示双重效应：一方面通过上调促凋亡蛋白BIM、BID和BAK表达，直接推动肿瘤细胞死亡；另一方面激活STING信号，招募更多CD8+ T细胞浸润肿瘤。共培养实验显示，将VDAC2缺陷细胞与正常细胞混合后，仅用IFNγ处理即可特异性清除前者。这种选择性杀伤在人类结肠癌细胞系LoVo中也存在，当VDAC2被敲除后，IFNγ诱导的细胞死亡率从15%升至55%。阻断IFNγ信号完全消除VDAC2缺失的治疗效果。

VDAC2缺失导致线粒体膜完整性破坏，mtDNA涌入细胞质。荧光共聚焦显微镜观察到，在IFNγ刺激下，VDAC2缺陷细胞的线粒体DNA定位信号减弱3倍，胞质mtDNA含量增加5倍。游离mtDNA被cGAS蛋白识别，触发级联反应，磷酸化STING蛋白招募TBK1激酶，进而激活IRF3转录因子。炎症风暴会产生大量趋化因子（如CCL5）和Ⅰ型干扰素，将冷肿瘤转化为热肿瘤。单细胞测序数据显示，VDAC2缺陷的肿瘤中，杀伤性T细胞数量激增2.5倍，免疫抑制性Treg细胞锐减40%。

研究者进行了全基因组遗传互作筛选，从2万个基因中锁定BAK。当BAK与VDAC2共敲除时，IFNγ诱导的细胞死亡被完全抑制。结构生物学实验揭示，VDAC2通过其172位丙氨酸与BAK蛋白特异性结合，限制BAK的寡聚化。当VDAC2缺失时，IFNγ诱导的BAK激活失去控制。通过化学交联技术，研究者观察到BAK二聚体和三聚体形成速度加快4倍。这种过度活化导致线粒体通透性转换孔持续开放，细胞色素C大量释放，激活下游的Caspase级联反应。

VDAC2缺失后，BAK不再受限制并持续放大线粒体外膜通透性，这促使细胞色素C和mtDNA的释放。前者会引发细胞凋亡，后者激活cGAS-STING信号通路，进而触发Ⅰ型干扰素反应——这种反应不仅能直接导致肿瘤细胞死亡，还通过释放趋化因子CCL5，招募更多的CD8+ T细胞进入肿瘤微环境，进一步增强抗肿瘤免疫反应。

单细胞RNA测序分析显示，VDAC2缺失肿瘤中的CD8+ T细胞的比例显著增加，且这些T细胞表现出更强的效应功能。黑色素瘤患者数据库分析显示，VDAC2高表达与CD8+ T细胞浸润呈显著负相关。而在VDAC2缺陷的肿瘤中，免疫抑制性的调节性T细胞比例下降40%，CD8+/Treg比值提升3倍。此外，VDAC2缺失还增加了肿瘤中促炎性细胞因子的产生，使得免疫细胞的杀伤作用大大增强。

这种微环境重塑有持久记忆效应。当治愈小鼠再次接种肿瘤时，90%表现出完全抵抗，提示形成了长效免疫记忆。在联合治疗实验中，VDAC2敲除使抗PD-L1抗体的响应率从20%提升至65%，且这种协同效应在STING信号缺陷的肿瘤中依然存在。

尽管目前尚无针对VDAC2的抑制剂，但这些新研究结果让研究者非常期待VDAC2靶向疗法的实际效果。研究者指出，VDAC2能以特殊的“信号干扰”方式保护肿瘤，而破坏这种保护机制可激发抗肿瘤免疫以及细胞凋亡。这可能可有效增强其他免疫疗法的作用，形成联合抗肿瘤的效应。研究者正着力开发小分子抑制剂，以期特异性阻断VDAC2-BAK相互作用。随着CRISPR基因编辑技术和单细胞组学的进步，个性化VDAC2靶向治疗有望改观肿瘤免疫治疗。

（编译 张俊熙）