一种小分子直接靶向 NLRP3 促进炎症小体激活及抗肿瘤免疫:为肿瘤免疫治疗带来新曙光

《Cell Death & Disease》:A small molecule directly targets NLRP3 to promote inflammasome activation and antitumor immunity

【字体: 时间:2025年04月06日 来源:Cell Death & Disease 8.1

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  免疫检查点阻断(ICB)疗法治疗癌症疗效有限,“冷肿瘤” 对其耐药。研究人员开展了针对小分子化合物靶向 NLRP3 的研究。结果发现 2 - 胍基苯并咪唑(2GBI)可激活炎症小体和抗肿瘤免疫,克服 ICB 耐药,为肿瘤免疫治疗提供新策略。

  在癌症治疗的领域中,免疫检查点阻断(ICB)疗法曾给人们带来了新的希望,它通过解除免疫系统的抑制信号,让免疫细胞能够更好地识别和攻击肿瘤细胞。然而现实却不尽人意,那些被称为 “冷肿瘤” 的癌症,由于肿瘤微环境中 T 细胞浸润较少,对 ICB 疗法并不敏感,导致治疗效果大打折扣。这一困境使得科研人员迫切地寻找新的治疗策略,以提高癌症治疗的效果,改善患者的预后。
中国科学技术大学的研究人员勇挑重担,开展了一项极具意义的研究。他们聚焦于一种名为 2 - 胍基苯并咪唑(2GBI)的小分子化合物,探索其对肿瘤免疫治疗的影响。最终发现,2GBI 能够直接靶向 NLRP3,诱导炎症小体激活,促进抗肿瘤免疫,还能克服 ICB 耐药,发挥协同抗肿瘤效应。这一研究成果发表在《Cell Death and Disease》上,为肿瘤免疫治疗开辟了新的方向。

研究人员在这项研究中运用了多种关键技术方法。在细胞实验方面,通过培养骨髓来源的巨噬细胞(BMDMs)、骨髓来源的树突状细胞(BMDCs)等多种细胞,用不同刺激物处理后检测相关蛋白和炎症因子水平。还利用基因编辑小鼠模型,如 Nlrp3-/-小鼠,进行体内实验,观察肿瘤生长、免疫细胞浸润等情况。同时,运用蛋白质免疫印迹(western blot)、酶联免疫吸附测定(ELISA)等技术对实验结果进行检测分析 。

研究结果主要有以下几个方面:

  • 2GBI 诱导巨噬细胞中 caspase - 1 成熟和 IL - 1β 产生:研究人员发现 2GBI 可诱导 BMDMs 中 caspase - 1 切割和 IL - 1β 分泌,且呈剂量和时间依赖性,还能促进 IL - 18 和乳酸脱氢酶(LDH)释放,在人外周血单个核细胞(PBMCs)中也能诱导 IL - 1β 释放,同时不诱导 IL - 6 或 TNF - α 产生,也不激活 MAPK 信号通路。
  • 2GBI 诱导 NLRP3 炎症小体激活:实验表明,2GBI 诱导的 caspase - 1 成熟和 IL - 1β 释放依赖于 ASC、caspase - 1 和 GSDMD,且 2GBI 特异性激活 NLRP3 炎症小体,不依赖于 caspase11、AIM2、Pyrin 或 NLRC4。
  • 2GBI 介导的 NLRP3 激活独立于上游事件和 HVCN1:研究发现,敲低 Hvcn1 不影响 2GBI 诱导的 IL - 1β 释放,2GBI 激活 NLRP3 炎症小体不依赖于钾离子外流、氯离子外流、线粒体损伤和活性氧(ROS)产生。
  • 2GBI 结合 NLRP3 并促进炎症小体组装:2GBI 能促进 ASC 寡聚化,增强 NLRP3 与 ASC、NEK7 的相互作用,通过药物亲和反应靶点稳定性(DARTS)和微热泳动(MST)实验证明 2GBI 可与 NLRP3 结合,且特异性结合 NLRP3 的 LRR 结构域。
  • 2GBI 促进抗肿瘤免疫并克服 ICB 耐药:在小鼠肿瘤模型中,2GBI 可激活肿瘤中的炎症小体,抑制 LLC 和 B16F10 肿瘤生长,增加肿瘤浸润的 CD4+T 和 CD8+T 细胞数量,增强 T 细胞抗肿瘤活性,促进肿瘤引流淋巴结中 DCs 浸润和激活,还能克服 LLC 肿瘤对 anti - PD - 1 治疗的耐药性,增强其治疗效果。
  • 2GBI 通过 NLRP3 依赖的方式促进抗肿瘤免疫:在 Nlrp3-/-小鼠中,2GBI 诱导的肿瘤组织中 IL - 1β 和 IL - 18 水平显著降低,无法抑制肿瘤生长和促进肿瘤细胞毒性 T 细胞浸润和激活,表明 2GBI 促进抗肿瘤免疫依赖于 NLRP3。

研究结论和讨论部分指出,2GBI 是一种新型 NLRP3 激动剂,直接结合 NLRP3 促进肿瘤免疫反应,为增强 ICB 治疗冷肿瘤的敏感性提供了新方案。虽然 NLRP3 激活在肿瘤微环境中的作用存在争议,2GBI 的临床应用也面临一些挑战,如目前活性相对较低,但它仍具有成为肿瘤治疗佐剂的潜力,为肿瘤免疫治疗带来了新的希望和研究方向。

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