当人体出现伤口受损时，邻近细胞会释放细胞激素，使受伤部位的血液流量增加，因此造成红肿，此时巨噬细胞和颗粒细胞会被吸引到伤口处，吞掉进入的任何细菌，并清除死亡细胞。如果身体需要更多支援，B 细胞也会前往感染部位，开始产生抗体，并将入侵者标示为需要消灭的目标物，然后 T 细胞会被召集到伤口部位，产生毒杀作用，并促进巨噬细胞一同消灭不速之客。
除了上述防护机制，有趣的是，免疫系统也能检测人体细胞的 DNA 何时受损。近日，由英国兰卡斯特大学（Lancaster University）研究团队发现，由太阳紫外线、化学物质或化疗使用的基因毒性药物造成的 DNA 损伤，就像细菌或病毒感染人体，也会引起免疫反应。研究发表在《Molecular Cell》。
一般来说，当人体受感染时，环鸟苷酸─腺苷酸合成酶（cyclic GMP-AMP synthase，cGAS）能辨识细胞质中的病毒 DNA，然后会活化 DNA 感受转接子（adaptor） STING，接着再活化下游转录因子 IRF3，进而诱导人体产生免疫反应。令人意外地，团队发现 DNA 受损引起的免疫反应，并非透过 cGAS-STING 讯息传递路径，而是透过另一条与 DNA 修复有关的 ATM-PARP-1- STING 讯息传递路径。
他们首先透过化疗药物 Etoposide 破坏角质细胞（keratinocyte）的 DNA，然后使用 CRISPR-Cas9 基因编辑技术修改其细胞以删除特定免疫基因发现，当 DNA 受损时，DNA 修复因子 PARP-1 会与 ATM 结合，会分别活化 TRAF6、磷酸化的 p53 和 E3 泛素连接酶（E3 ubiquitin ligase）IFI16 等转录因子，促使它们出核之后，接着与 STING 结合形成另一种 STING 讯息传递复合物，再来活化下游的转录因子 NF-κB，进而诱导相关免疫反应。
▲ 两种不同的 STING 讯息传递路径。（Source：Molecular Cell, 2018; 71 (5): 745 ）
第一作者 Leonie Unterholzner 博士表示，他们已发现一种新方法，使皮肤细胞能直接引起免疫反应，且人类免疫细胞能透过该警报系统来检测受损的皮肤细胞。此外，该研究成果使他们跨出非常激动人心的第一步，但未来仍需更努力将成果应用于临床医学，例如癌症免疫疗法。
- Non-canonical Activation of the DNA Sensing Adaptor STING by ATM and IFI16 Mediates NF-κB Signaling after Nuclear DNA Damage.
- How our immune system detects broken DNA
（本文由 GeneOnline 授权转载；首图来源：英国兰卡斯特大学）
