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Nature Communications | IL-1β逆转非小细胞肺癌对化疗-免疫联合治疗的耐药性

Nature Communications | IL-1β逆转非小细胞肺癌对化疗-免疫联合治疗的耐药性
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本研究揭示了IL-1β在非小细胞肺癌(NSCLC)中的积极作用,发现其通过激活AIM2炎症小体并促进CXCL10分泌,从而增强CD8+ T细胞浸润,提高化疗-免疫治疗疗效。此外,研究筛选出MEK和MDM2抑制剂作为TXNIP表达诱导剂,为克服耐药性提供新的治疗策略。

 

文献概述
本文《Cancer cell-derived IL-1β reverses chemo-immunotherapy resistance in non-small cell lung cancer》,发表于Nature Communications杂志,回顾并总结了非小细胞肺癌(NSCLC)中化疗-免疫治疗耐药性的机制,并揭示IL-1β在逆转耐药性中的关键作用。研究进一步发现,TXNIP通过诱导线粒体DNA释放,激活AIM2炎症小体,促进IL-1β和CXCL10分泌,从而增强T细胞浸润和治疗反应。此外,通过药物筛选,研究识别出MEK和MDM2抑制剂可诱导TXNIP表达,为临床逆转耐药提供潜在靶向治疗方案。

背景知识
非小细胞肺癌是最常见的肺癌类型,约50%的患者对当前标准治疗方案(如顺铂/培美曲塞联合抗PD-1抗体)无反应,治疗耐药成为主要挑战。IL-1β作为促炎因子,既往研究显示其在肺癌中具有促肿瘤作用,但本研究首次揭示其在治疗中的正向调节作用。AIM2炎症小体是DNA传感器,通过激活caspase-1促进IL-1β成熟,而CXCL10可招募CD8+ T细胞,将“冷”肿瘤转化为“热”肿瘤,从而增强免疫检查点治疗效果。研究进一步利用小鼠模型、RNA测序、CRISPR/Cas9基因编辑等手段,探索耐药逆转的分子机制。此外,研究筛选出小分子药物,如MEK抑制剂trametinib和MDM2抑制剂JNJ-26854165,可模拟TXNIP过表达,从而恢复耐药肿瘤对治疗的敏感性,为后续转化研究提供依据。

 

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研究方法与实验
研究团队使用LLC1和KP1.9小鼠肺癌模型,通过皮下注射或基因过表达方式评估IL-1β对肿瘤生长的影响。采用流式细胞术、Western blot、RT-qPCR等方法检测AIM2、caspase-1、CXCL10等的表达和激活。此外,通过CRISPR/Cas9构建Il1r1、Cxcl10、Aim2敲除细胞系,验证IL-1β信号通路的特异性作用。同时,利用RNA测序分析NSCLC患者队列(Dijon和Montreal)中IL1B、IL1R1、AIM2、TXNIP基因表达与治疗反应的相关性。最后,筛选公共数据库以寻找可诱导TXNIP表达的小分子药物,并在小鼠模型中验证其对耐药肿瘤的逆转作用。

关键结论与观点

  • 在LLC1和KP1.9小鼠模型中,IL-1β的局部注射或过表达可显著逆转顺铂/培美曲塞/抗PD-1耐药,促进CD8+ T细胞浸润。
  • CXCL10是IL-1β介导抗肿瘤效应的核心因子,其表达依赖于IL-1β和AIM2通路的激活,CD8或CXCR3抗体可阻断该效应。
  • TXNIP过表达可诱导线粒体DNA释放,激活AIM2-caspase-1通路,促进IL-1β和CXCL10分泌,从而恢复耐药肿瘤对治疗的响应。
  • MEK抑制剂trametinib和MDM2抑制剂JNJ-26854165可诱导TXNIP表达,进而激活AIM2通路,增强IL-1β和CXCL10分泌,逆转耐药。
  • 在NSCLC患者中,高表达IL1B、IL1R1、AIM2和TXNIP的基因评分与免疫治疗更好的无进展生存期和总生存期显著相关。

研究意义与展望
该研究为NSCLC患者对化疗-免疫治疗耐药提供了新的机制解释,并提出通过调控IL-1β信号或诱导TXNIP表达来增强治疗反应的策略。未来可进一步评估MEK或MDM2抑制剂在临床中的疗效,探索其在不同肿瘤类型中的作用,并开发靶向AIM2或TXNIP的小分子药物,以提升免疫治疗敏感性。

 

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结语
本研究首次揭示IL-1β在非小细胞肺癌治疗中的正向调节作用,发现其通过诱导CXCL10表达促进CD8+ T细胞浸润,从而克服化疗-免疫治疗耐药。研究进一步阐明TXNIP通过激活AIM2-caspase-1通路促进线粒体DNA释放,增强IL-1β和CXCL10表达,恢复耐药肿瘤对治疗的响应。通过药物筛选,研究识别出trametinib和JNJ-26854165作为潜在治疗药物,可模拟TXNIP过表达的效果。这些发现不仅为NSCLC患者提供新的治疗靶点,也为耐药机制研究和药物开发提供理论基础。

 

文献来源:
Anaïs Perrichet, Julie Lecuelle, Emeric Limagne, François Ghiringhelli, and Cédric Rébé. Cancer cell-derived IL-1β reverses chemo-immunotherapy resistance in non-small cell lung cancer. Nature Communications.