廣州訊 5月25日,中山大學(xué)腫瘤防治中心徐瑞華教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際知名期刊Molecular Cell發(fā)表了題為“白介素1β(IL-1β)誘導(dǎo)NNT乙酰化促進(jìn)腫瘤細(xì)胞鐵硫簇穩(wěn)態(tài)介導(dǎo)免疫治療抵抗”的研究成果(點(diǎn)擊文末閱讀原文查看)。該成果揭示了白介素1β可通過誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞線粒體內(nèi)膜蛋白NNT乙?;瘡亩{(diào)控鐵硫簇穩(wěn)態(tài),進(jìn)而抑制腫瘤細(xì)胞鐵死亡并介導(dǎo)免疫治療抵抗,阻斷IL-1β-NNT乙?;S可顯著提高免疫治療療效。
腫瘤免疫治療是腫瘤治療領(lǐng)域的革命性突破。近年來(lái),徐瑞華教授團(tuán)隊(duì)在臨床實(shí)驗(yàn)中證實(shí),相比于單純化療,食管癌患者更能從“PD-1抗體+化療”模式中獲益,進(jìn)一步的轉(zhuǎn)化研究證實(shí)也只是部分病人能夠真正獲益(Cancer Cell,2023),然而仍有相當(dāng)比例的 “冷腫瘤”對(duì)此類免疫療法響應(yīng)較差。腫瘤微環(huán)境的免疫抑制狀態(tài)是導(dǎo)致免疫檢查點(diǎn)阻斷劑治療失敗的重要原因之一,因此,深入探索腫瘤微環(huán)境抑制抗腫瘤免疫的作用方式和調(diào)控機(jī)制將為腫瘤免疫治療提供潛在的新靶點(diǎn)和新策略。
炎-癌轉(zhuǎn)化理論是癌癥起源的經(jīng)典假說。早在1863年,Rudolf Virchow發(fā)現(xiàn)腫瘤組織中含有大量的炎性細(xì)胞浸潤(rùn),提出腫瘤起源于慢性炎癥的猜想。既往研究表明,炎癥參與腫瘤的多個(gè)階段,炎癥微環(huán)境也被公認(rèn)是腫瘤的特征之一。白介素1β是一種重要的促炎細(xì)胞因子,其基因多態(tài)性與胰腺癌、乳腺癌、肺癌和胃癌等多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。以往針對(duì)白介素1β的研究,絕大部分聚焦于其對(duì)腫瘤微環(huán)境中免疫細(xì)胞或炎癥細(xì)胞的調(diào)控,而白介素1β對(duì)腫瘤細(xì)胞的直接作用及其在抗腫瘤免疫中的意義仍不明確。
炎癌轉(zhuǎn)化假說(引自Immunity. 2019 Jul 16;51(1):27-41)
腫瘤代謝重編程與腫瘤惡性增殖、轉(zhuǎn)移及免疫治療抵抗密切相關(guān)。徐瑞華教授團(tuán)隊(duì)一直致力于研究胃腸道腫瘤的臨床診治策略與基礎(chǔ)轉(zhuǎn)化研究,近期的研究發(fā)現(xiàn),靶向葉酸代謝關(guān)鍵酶MTHFD2破壞氧化還原穩(wěn)態(tài)抑制結(jié)直腸癌惡性進(jìn)展(JNCI,2019);腫瘤甲硫氨酸代謝以m6A依賴的方式增強(qiáng)免疫檢查點(diǎn)轉(zhuǎn)錄水平從而促進(jìn)免疫逃逸,展現(xiàn)了代謝調(diào)控在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的重要作用(Gut,2023)。
徐瑞華教授團(tuán)隊(duì)在本次研究中發(fā)現(xiàn),白介素1β可顯著誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞中NNT K1042位點(diǎn)乙?;揎椀纳险{(diào)。NNT定位于線粒體內(nèi)膜,在質(zhì)子動(dòng)力勢(shì)的驅(qū)動(dòng)下催化NADP+生成NADPH,其對(duì)線粒體NADPH的貢獻(xiàn)占比近50%。機(jī)制研究表明,白介素1β通過誘導(dǎo)乙?;D(zhuǎn)移酶PCAF進(jìn)入至線粒體介導(dǎo)NNT K1042乙?;?,該位點(diǎn)的乙酰化可增強(qiáng)NNT與其底物NADP+的親和力從而增強(qiáng)催化活性,進(jìn)而促進(jìn)NADPH的合成并維持鐵硫簇穩(wěn)態(tài),抑制PD-1抗體治療引發(fā)的腫瘤細(xì)胞鐵死亡。
研究示意圖
綜上,本研究揭示了白介素1β通過誘導(dǎo)NNT乙?;种颇[瘤細(xì)胞鐵死亡并介導(dǎo)免疫治療抵抗的新機(jī)制,明確了炎癥微環(huán)境可通過重塑腫瘤代謝降低免疫治療療效,拓寬了對(duì)炎癥微環(huán)境在腫瘤代謝重編程及抗腫瘤免疫中作用的認(rèn)知。更為重要的是,該研究為白介素1β中和抗體聯(lián)合免疫治療在臨床中的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ),且IL-1β-NNT乙酰化軸可作為免疫治療預(yù)后的預(yù)測(cè)標(biāo)志物。
中山大學(xué)腫瘤防治中心徐瑞華教授、鞠懷強(qiáng)研究員為論文的通訊作者。中山大學(xué)腫瘤防治中心博士后韓軼、張燕宇和潘藝芊為論文的共同第一作者。研究工作也得到了中山大學(xué)腫瘤防治中心黃蓬教授、袁庶強(qiáng)副主任醫(yī)師、劉澤先研究員、曾昭蕾副研究員、吳其年副主任醫(yī)師和南方醫(yī)科大學(xué)楊魏教授及鄭曉君副研究員等合作者的大力支持。
徐瑞華教授課題組博士后招聘啟事
中山大學(xué)腫瘤防治中心(華南腫瘤學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)是華南地區(qū)最大的腫瘤學(xué)醫(yī)、教、研基地。徐瑞華教授擔(dān)任中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院學(xué)部委員、醫(yī)院院長(zhǎng)、全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任,長(zhǎng)期從事胃腸腫瘤的臨床、基礎(chǔ)與轉(zhuǎn)化研究,致力于探索胃腸腫瘤免疫逃逸的機(jī)制及干預(yù)策略。近幾年以通訊作者在JAMA、Nat Med、Cancer Cell、J Clin Oncol、Ann Oncol、Nat Mater、Lancet Oncol等雜志發(fā)表多篇論文,獲得2016/2019年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)兩項(xiàng)(第一完成人)。
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通訊員/趙現(xiàn)廷 陳鋆 文朝陽(yáng)
編輯/劉秀
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