\“超融合”したミトコンドリアを解析/ ミトコンドリアRNAを介した自然免疫活性化の新たな仕組みを発見 ―新たながん治療戦略への応用に期待―

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2026-07-02 大阪大学

大阪大学、徳島大学、理化学研究所などの共同研究グループは、ミトコンドリアが異常に長く連結した「超融合」状態になると、ミトコンドリア内のRNAが細胞質へ漏出し、自然免疫を活性化する新たな仕組みを明らかにした。ミトコンドリアは通常、分裂と融合を繰り返して形態を維持しているが、本研究では分裂因子の機能抑制や細胞ストレスによって超融合状態を誘導し、その影響を解析した。その結果、漏出したミトコンドリアRNAがウイルス感染時と同様の自然免疫シグナルを誘導し、細胞の抗ウイルス応答を活性化することを確認した。さらに、この免疫活性化によってがん細胞が免疫細胞から攻撃を受けやすくなり、腫瘍増殖が抑制される可能性も示された。本成果は、ミトコンドリア形態と免疫応答の新たな関連を解明したものであり、自然免疫を利用した新しいがん免疫療法やミトコンドリア異常に関連する疾患の治療法開発への応用が期待される。

\“超融合”したミトコンドリアを解析/ ミトコンドリアRNAを介した自然免疫活性化の新たな仕組みを発見 ―新たながん治療戦略への応用に期待―

ミトコンドリアの超融合が免疫反応を引き起こす

<関連情報>

ミトコンドリアの動態異常は、ミトコンドリアRNAの放出を介してRNA感知型自然免疫を活性化する Disrupted mitochondrial dynamics activate RNA-sensing innate immunity through mitochondrial RNA release

Tatsuki Yasuda ∙ Aoi Ichikawa ∙ Kenta Onoue ∙ … ∙ Takaya Ishihara ∙ Hidetaka Kosako ∙ Naotada Ishihara
Cell Reports  Published:June 26, 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2026.117607

Highlights

  • Mitochondrial hyperfusion promotes cytosolic mitochondrial RNA release
  • Released mtRNA activates RIG-I-MAVS-dependent innate immunity
  • BAX contributes to hyperfusion-induced innate immune signaling
  • Hyperfusion enhances NK cell sensitivity and suppresses tumor growth

Summary

Mitochondria are dynamic organelles that continuously remodel their morphology through fusion and fission in response to cellular cues. While this dynamic behavior is essential for diverse cellular functions, how mitochondrial dynamics influence innate immune responses remains incompletely understood. Here, we show that mitochondrial hyperfusion—induced by loss of the fission factor DRP1 or by cellular stress, including cycloheximide or doxorubicin treatment—is associated with activation of a RIG-I-MAVS-dependent innate immune response and BAX-dependent cytosolic release of mitochondrial RNA. Functionally, our data suggest that this pathway contributes to enhanced susceptibility to NK cell-mediated cytotoxicity in vitro and reduced tumor growth in a xenograft model. Collectively, our findings identify mitochondrial hyperfusion-induced mtRNA release as a mechanism that engages innate immune signaling downstream of impaired mitochondrial dynamics.

細胞遺伝子工学
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