揭秘非小细胞肺癌免疫逃逸与铁死亡调控新机制：BIN1 的关键作用

为探究非小细胞肺癌（NSCLC）免疫逃逸及铁死亡的调控机制，研究人员聚焦 BIN1 基因开展研究。结果发现，BIN1 表达下调与 NSCLC 进展及不良预后相关，其通过 G3BP1/STAT1 通路影响免疫微环境和铁死亡。这为 NSCLC 治疗提供了新靶点。

　　在癌症治疗领域，非小细胞肺癌（NSCLC）一直是个 “硬骨头”。尽管靶向疗法和免疫疗法为 NSCLC 患者带来了新希望，但耐药问题却像一道难以跨越的鸿沟。靶向治疗用久了，癌细胞就会产生耐药性；免疫治疗对部分患者有效，可仍有 70 - 80% 的患者疗效不佳或出现耐药。

肿瘤的免疫逃逸是导致这些问题的重要原因之一。在肿瘤微环境（TME）中，细胞毒性肿瘤浸润淋巴细胞（TILs），尤其是 CD8⁺T 细胞的浸润和功能状态，对肿瘤免疫监视起着关键作用。然而，NSCLC 细胞究竟是如何逃避 CD8⁺T 细胞的识别和攻击的，这一机制还未完全明确。

同时，BIN1 作为一种肿瘤抑制基因，在多种癌症的发生发展中扮演着重要角色。它的异常表达与癌症的发展密切相关，之前研究还发现它与 NSCLC 中 CD8⁺T 细胞浸润有关。但内源性 BIN1 在肿瘤发生过程中表达下调的机制，以及它在 NSCLC 肿瘤微环境中的具体作用，仍有待进一步探究。

为了解开这些谜团，河北医科大学第四附属医院等机构的研究人员开展了一项深入研究。研究成果发表在《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》上。这项研究意义重大，它揭示了 NSCLC 进展和免疫逃逸的新机制，为开发新的治疗策略提供了关键线索。

研究人员采用了多种技术方法。在细胞实验方面，运用 CRISPR-Cas9 技术构建了 BIN1 基因敲除的细胞模型，还通过慢病毒感染进行基因干扰；利用 EdU 实验、Transwell 实验等检测细胞的增殖、迁移和侵袭能力。在动物实验中，建立了小鼠皮下肿瘤模型，用免疫组化、免疫荧光等技术分析肿瘤组织。此外，RNA 测序用于分析基因表达变化，蛋白质免疫共沉淀（Co-IP）验证蛋白质相互作用，代谢组学分析探究代谢途径变化。

下面来看具体的研究结果：

1. BIN1 表达与 NSCLC 预后及 CD8⁺T 细胞浸润的关系：通过分析 CPTAC 数据集、StarBase2.0 和 TIMER2.0 数据库，发现 BIN1 在 NSCLC 组织中表达下调，且低表达与晚期临床分期、高组织学分级、淋巴结转移及不良预后相关。同时，BIN1 表达与 CD8⁺T 细胞浸润呈正相关，高 BIN1 和高 CD8 表达的 NSCLC 患者总生存期（OS）明显改善。
2. BIN1 敲除对 NSCLC 细胞生物学行为及免疫相关基因的影响：在小鼠 NSCLC 细胞系 LLC 中敲除 BIN1，发现细胞增殖、迁移和侵袭能力增强，凋亡减少。体内实验也表明，BIN1 敲除促进肿瘤生长。RNA 测序分析显示，BIN1 敲除导致免疫反应调节、细胞因子产生等相关基因集下调，IFN-γ 通路关键转录因子 STAT1 表达降低，IFN-γ 及其诱导的趋化因子基因 CXCL10 和 CCL5 表达也减少。
3. BIN1 对 CD8⁺T 细胞浸润及功能的影响：对肿瘤浸润免疫细胞分析发现，BIN1 敲除小鼠肿瘤组织中 CD8⁺T 细胞减少，CD8⁺TIM3⁺PD-1⁺T 细胞增多，CD8⁺T 细胞表面标记 CD8a、CD28 及细胞毒性分子 GZMB 表达降低。与 LLC-BIN1^KO细胞共培养的 CD8⁺T 细胞，其细胞毒性因子 IFN-γ、TNF-α 和 GZMB 表达减少，对 LLC 细胞的细胞毒性活性也降低。
4. BIN1 调节 STAT1 表达的机制：免疫沉淀 - 质谱分析结合分子对接和 Co-IP 实验，证实 BIN1 与 G3BP1 相互作用。BIN1 敲除增强 G3BP1 稳定性，使其与 STAT1 结合增加，导致 STAT1 表达降低。敲低 G3BP1 则可上调 STAT1 表达，说明 BIN1 通过与 G3BP1 竞争结合来调节 STAT1 表达。
5. STAT1 信号通路对 NSCLC 免疫微环境及细胞生物学行为的影响：给予 STAT1 激动剂 SB02024 处理，可抑制 LLC 细胞的致瘤潜力，逆转 BIN1 敲除导致的免疫抑制微环境。它能上调肿瘤组织中 CXCL10 和 CCL5 表达，增加 CD8⁺T 细胞浸润，减少 CD8⁺PD-1⁺TIM3⁺细胞浸润，还能抑制 NSCLC 细胞的增殖、迁移和侵袭。
6. BIN1 对 NSCLC 细胞铁死亡的调节作用：代谢组学分析显示，BIN1 敲除导致 LLC 细胞中谷胱甘肽（GSH）等代谢物上调，KEGG 通路分析表明谷胱甘肽代谢通路显著改变，GSH/GSSG 比值增加。同时，BIN1 敲除使细胞中丙二醛（MDA）和活性氧（ROS）水平降低，抑制 erastin 诱导的细胞死亡，说明 BIN1 通过 STAT1/GSH 通路调节 NSCLC 细胞铁死亡。
7. BIN1 通过 G3BP1/STAT1 轴调节 NSCLC 进展及免疫微环境：构建 G3BP1 表达降低的 BIN1 敲除细胞系，发现敲低 G3BP1 可部分抵消 BIN1 对 LLC 细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡的调节作用。体内实验也证实，敲低 G3BP1 能降低肿瘤致瘤性，增加肿瘤组织中 CD8⁺T 细胞浸润，上调 CXCL10 和 CCL5 表达。而过表达 G3BP1 促进肿瘤生长和抑制 CD8⁺T 细胞浸润，STAT1 过表达则可部分拮抗这些作用。

研究结论和讨论部分指出，该研究揭示了 BIN1 - G3BP1 - STAT1 轴在 NSCLC 免疫抑制和疾病进展中的关键作用。BIN1 通过与 G3BP1 相互作用调节 STAT1 表达，STAT1 则控制 CXCL10 和 CCL5 表达影响 CD8⁺T 细胞浸润，还通过 GSH 通路调节铁死亡。这一发现为 NSCLC 的治疗提供了潜在的新靶点，有望开发针对 BIN1、G3BP1 和 STAT1 的治疗策略，改善肿瘤免疫原性，将免疫 “冷” 肿瘤转变为更易响应治疗的状态，为 NSCLC 患者带来新的希望。不过，目前对于 BIN1 调节 NSCLC 细胞增殖、迁移和侵袭的具体机制还需进一步深入研究。