她叫高瑛，目前在中山大学肿瘤防治中心康铁邦教授团队，从事博士后研究。近日，其担任一作的论文发表在 cell research 上。

"图 | 高瑛（来源：高瑛）

研究中，她所在团队发现一种新型细胞器 rafeesome，有望用于癌症治疗。

"图 | 康铁邦（来源：资料图）

目前，临床上部分患者对放化疗不敏感，预测放化疗敏感性的指标单一。研究表明，放化疗在直接杀死细胞的同时，其分泌的物质可以重塑肿瘤微环境，进而诱导抗肿瘤免疫效应。

此次研究发现，血清中高水平的干扰素基因刺激因子（
stimulatorofinterferongenes，sting），预示着患者对于放化疗敏感性。

从个体化治疗的角度出发，通过此次成果可以鉴定一个放化疗敏感性指标，在治疗前进行风险预判，从而大大提高治疗效果。

另外，将干扰素基因刺激因子激动剂用于抗肿瘤免疫药物的开发，是肿瘤治疗的前沿热点。

在动物体内实验里，干扰素基因刺激因子的小分子激动剂，具有很强的抑癌效果。因此，以干扰素基因刺激因子为靶点，进行抗肿瘤免疫具有很好的应用潜力。

但是，临床前实验、以及临床实验表明，由于其成药性和吸收性的问题，干扰素基因刺激因子激动剂的响应率低，甚至伴有严重的副作用。

为了提高干扰素基因刺激因子为靶点药物的生物利用度，外泌体上市公司codiak biosciences 近期将干扰素基因刺激因子激动剂，装载进外泌体的 exosting? 以用于治疗实体瘤，这可以克服干扰素基因刺激因子激动剂的细胞特异性、耐受性和单药抗肿瘤活性有限的问题。

然而，这一方法必须先培养细胞，从而获得大量纯化的外泌体，然后将药物装载到外泌体中。这种两步方法的生产工艺较为复杂。

而此次研究发现：细胞可以分泌装载激活型干扰素基因刺激因子的外囊泡，且具有抗肿瘤免疫的活性。

后续，通过一步法对外囊泡进行纯化，即可获得大量具有免疫功能的外囊泡。无需装载药物，就能提高装载率和工艺流程效率。

同时，又解决了直接使干扰素基因刺激因子激动剂导致体内生物活性低的问题。

这意味着，开发包含激活型干扰素基因刺激因子的外囊泡，可作为癌症病人治疗的新手段。

据介绍，在先天免疫中，cgas-sting 信号通路起着重要作用。cgamp 是干扰素基因刺激因子的天然配体，它能结合、并激活内质网跨膜蛋干扰素基因刺激因子。

通过招募 tank 结合激酶 1（tbk1）磷酸化，并激活干扰素调节因子 3（irf3）。该途径可以诱导各种细胞因子的产生，包括诱导 i 型干扰素 β（ifnβ）。

近年来，干扰素基因刺激因子蛋白被认为是癌肿瘤免疫的一个关键调控因子。目前，学界正在探索将其作为一个潜在的治疗靶点。

干扰素基因刺激因子激动剂或 cgamp，在体内具有很强的抗肿瘤作用。但是，临床前和临床资料显示在全身给药中，干扰素基因刺激因子激动剂的作用比较有限。

事实上，肿瘤细胞产生的 cgamp，可以运输到肿瘤微环境中的 nk 细胞中，进而激活 nk 细胞中的干扰素基因刺激因子来执行抗肿瘤免疫。

然而，对于异核苷酸焦磷酸酶/磷酸二酯酶 1（enpp1）的水解，cgamp 呈现出高度敏感性，这会导致治疗活性不佳。因此，如何利用干扰素基因刺激因子作为治疗靶点仍然是一个挑战。

此前有报道显示，激活的干扰素基因刺激因子可以传递下游信号，同时通过自噬可以被降解。大家普遍认为的是，没有信号肽的 er 驻留蛋白，通常是非分泌蛋白，经常被用作外泌体的阴性对照。

因此，干扰素基因刺激因子是否、以及如何被运输到细胞外囊泡（evs，extracellular vesicles）仍然是未知的。

外囊泡存在于生物体液中，并在细胞间通讯中发挥作用，可以让细胞交换蛋白质、脂类、遗传物质、氨基酸和代谢物。

外囊泡是一组细胞来源的异质性的膜性结构，主要包括外泌体和微囊泡（microvesicles，mvs），分别起源于内体系统和质膜的脱落。

有文献证明：外泌体和微囊泡含有许多细胞膜蛋白。在内体成熟为多泡体（multivesicular endosomes，mves）的过程中，外泌体腔内会形成腔内囊泡（intralumenal vesicles，ilvs），并由多泡体与细胞表面融合，然后将腔内囊泡，分泌到细胞外成为外泌体。

这时，由多泡体向内出芽形成的腔内囊泡，主要由 syntenin-alix-escrt-iii 或 rab31-flots 机制介导。

自噬，是一种高度保守的细胞成分自我消化的过程，对细胞内稳态和适应应激至关重要。

自噬在各种生理和病理过程中发挥着重要作用，通过选择性或非选择性降解底物，包括蛋白质聚集物、受损的线粒体、内质网、脂滴和细胞内病原体。

自噬体形成的保守机制，包含两个主要的启动复合体：ulk1 复合体和第 iii 类 pi3 激酶复合体 i（pi3kc3-c1），这两个复活体会产生 pi3p。而 pi3p 的产生，是经典自噬启动中必不可少的。

然而，新的证据表明：自噬可以通过 amphisomes 调节可溶性蛋白的非常规分泌，并可能通过某些细胞外囊泡亚群直接分泌货物。

例如，可以通过 lc3 偶联机制，将 rna 结合蛋白包装到外囊泡；以及借助自噬相关的蛋白，介导细胞膜蛋白 adam10 的释放到外囊泡，进而给利用干扰素基因刺激因子带来帮助。

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为理解细胞通讯提供新视角

在这次研究中，高瑛和所在团队发现，rab22a 诱导的细胞外囊泡（r-ev）起源于自噬体的内囊泡，它通过携带和转移激活型干扰素基因刺激因子，从而实现抗肿瘤免疫。

从机制上看，转变为 rafeesome（拉菲体）自噬体的形成，依赖于 pi4k2a 产生的 pi4p。

该自噬小体可以携带并激活干扰素基因刺激因子，能与 rab22a 阳性的早期内体融合，最终转化为 rafeesome（拉菲体）。

其中，rab22a 调控的自噬小体、与 rab22a 阳性的早期内体，可以融合形成自噬多泡体。

同时，rab22a 招募 tbc1d2b 之后，会让使 rab7 失活，从而让自噬体内囊泡分泌成为 rafeesomes 的 r-ev。

在功能上，rab22a 可以增强干扰素基因刺激因子激动剂 diabz，在小鼠体内的抗肿瘤效应。

而组织中 rab22a 的高表达，可以预测鼻咽癌放化疗患者的生存情况。血清中干扰素基因刺激因子的水平，则能预测鼻咽癌放化疗患者的响应率。

此次研究结果表明，rafeesome（拉菲体）可以调控激活型干扰素基因刺激因子的细胞间转移，而含有激活型干扰素基因刺激因子的 r-ev 可以激活和传播抗肿瘤免疫。

概括来说，该研究有利于阐明内质网膜蛋白干扰素基因刺激因子分泌、到细胞外的过程，也为理解细胞器膜蛋白间的细胞通讯提供了新视角。

课题组还发现，激活型干扰素基因刺激因子可以分泌到细胞外重塑肿瘤微环境，借此增强抗肿瘤免疫的疗效，给以干扰素基因刺激因子为靶点的治疗策略提供了新思路。

近日，相关论文以《rab22a 介导的非典型自噬触发激活型 sting 的细胞间传递促进抗肿瘤免疫》（intercellular transfer of activated sting triggered by rab22a-mediated non-canonical autophagy promotes antitumor immunity）为题发表在 cell research 上，高瑛是第一作者，康铁邦和魏灯辉博士担任共同通讯作者 [1]。

"图 | 相关论文（来源：cell research）

审稿人认为该论文报道了一种介导 r-ev 释放的新细胞器（rafeesome），并阐述了 rafeesome 的形成机制，探讨了 r-ev 在癌症生物学中的作用。

并表示这项研究提出了新颖的发现，作者展示了 rab22a 激活导致的早期内体和自噬体杂交形成的新型细胞器，从而促进含有激活型 sting ev 的分泌，进而在肿瘤微环境中影响受体细胞，并认为会吸引多领域研究人员的兴趣。

评审专家还表示该论文非常详尽和适时，将为细胞外囊泡生物发生和内质网/自噬体之间的联系，提供一个很好的例子。

以及进一步强化了如下概念，即需要探索许多非经典细胞外囊泡生物的发生途径，以便更好地理解细胞外囊泡生物的发生、及其产物和功能。

此外，其还评论该研究描述了激活干扰素基因刺激因子、在细胞间运输的一个有趣的新途径，在病理生理条件中具有潜在的重要意义。

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一个新的细胞器：rafeesome（拉菲体）

据介绍，高瑛硕士期间主要研究细胞自噬，来到康铁邦教授门下后，魏灯辉师兄构建了一个 rabgtpase 文库。其中，rab 蛋白负责调控细胞中膜结构的形成、运输与融合。

研究伊始，高瑛就想利用 rab gtpase 文库，筛选一个新的调控自噬的 rab 蛋白。在做免疫荧光筛选时，他们发现了两个新的 rab 蛋白调控自噬。

高瑛说：“我本来想研究另一个 rab 蛋白，而 rab22a 调控形成的自噬，在免疫荧光图中是个‘四不像’，它既不像正常的自噬体，也不是经典的多囊泡体。

当我把这个免疫荧光图给康教授看的时候，他非常兴奋并表示就研究它。后来，我们最终发现了一个新的细胞器 rafeesome（拉菲体）。”

她继续说道，细胞的细胞外囊泡产量非常低，而且此次研究的对象是蛋白，不像 rna 可以通过扩增，来做出定性、定量的比较。

因此，课题组需要培养大量细胞来提取细胞外囊泡，其中的工作量非常大，甚至不少人都患上了肩周炎。

而对于后续研究，课题组已经有了新计划：其一，除了激活干扰素基因刺激因子，是否还有其他内质网蛋白，可以选择性地进入 r-ev？对此高瑛将继续研究；其二，她也将鉴定 r-ev 的标志物；其三，将建立 r-ev 缺陷动物模型，以研究该途径的生理病理相关性。

参考资料：

1.gao, y., zheng, x., chang, b. et al. intercellular transfer of activated sting triggered by rab22a-mediated non-canonical autophagy promotes antitumor immunity. cell res 32, 1086–1104 (2022). https://doi.org/10.1038/s41422-022-00731-w

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