Cell子刊：免疫系统如何发现DNA损伤

我们的免疫系统每天辛勤劳动，以帮助我们抵御各种细菌、病毒和寄生虫。不仅如此，最新的研究成果表明，它还能发现细胞中的DNA损伤。

英国兰卡斯特大学的研究人员近日探明，当皮肤细胞中的DNA受到损伤时，皮肤细胞是如何警告免疫系统的。这种DNA损伤可能有多种来源，如太阳的紫外线、香烟烟雾等化学物质，或化疗中使用的基因毒性药物。

这项成果于9月6日发表在《Molecular Cell》杂志上，表明DNA损伤可能引起与病毒感染期间类似的免疫反应。文章的通讯作者是兰卡斯特大学健康与医学学院的研究员Leonie Unterholzner博士。

皮肤是我们抵御外部世界的主要屏障，它不断暴露于病毒和细菌下，也暴露于紫外线和环境毒素中。不过，有关DNA损伤对免疫反应的直接影响的研究还很少，有关皮肤在此过程中所起作用的研究就更少。

研究人员利用化疗药物Etoposide（依托泊苷）让皮肤细胞中的DNA受到损伤。他们发现，细胞中的一些蛋白检测到DNA损伤，而平时识别病毒DNA的正是同一批蛋白。受损的皮肤细胞产生免疫信使分子，如干扰素及其他细胞因子。尽管这种反应也需要抗病毒防御的许多组分，但它是以不同的方式激活它们，以此修复损伤后的DNA。

利用CRISPR-Cas9基因编辑技术，研究人员对皮肤细胞进行了修饰，以删除某些免疫基因，并确定它们在这个通路中的作用。具体来说，他们重点关注的是细胞用来检测病毒的DNA传感通路。

我们的细胞利用cGAS蛋白来识别细胞质中的病毒DNA。cGAS随后激活免疫接头蛋白STING，它开启了抗病毒免疫反应。研究人员发现，DNA损伤后的另一条通路也可以激活STING，即使cGAS不存在。这涉及到细胞核中的DNA结合蛋白IFI16，它在DNA修复因子的帮助下激活STING。

Unterholzner博士表示：“我们发现了细胞开启免疫反应的一条新通道。我们的免疫细胞可能利用这个报警系统来检测受损的皮肤细胞，并防止它们癌变。这是激动人心的第一步，不过还需要更多的工作来了解如何将这个成果应用在医学领域，比如癌症免疫治疗。”

相关论文：DOI:https://doi.org/10.1016/j.molcel.2018.07.034