Vinburnine通过激活EDAR-NFκB通路诱导细胞焦亡与免疫应答增强鼻咽癌放疗疗效
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时间:2025年09月26日
来源:Advanced Science 14.1
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本研究发现已获批药物Vinburnine可作为新型放疗增敏剂,通过直接结合EDAR受体激活NFκB信号通路,诱导鼻咽癌(NPC)细胞凋亡和GSDME介导的焦亡(pyroptosis),促进CCL5/CX3CL1趋化因子分泌,增强CD8+T细胞毒性。研究首次揭示EDAR在非复发患者中高表达且与T细胞浸润正相关,为NPC治疗提供了安全有效的联合治疗策略和潜在预后生物标志物。
鼻咽癌(NPC)对放疗具有较高敏感性,标准放化疗方案的5年生存率可达85%,但治疗伴随的急慢性毒性反应(如黏膜炎、皮炎、口干症等)严重限制其临床应用。约7.4%患者出现复发或转移,成为主要致死原因。细胞焦亡(pyroptosis)作为一种炎性程序性死亡形式,在化疗、靶向治疗和免疫治疗中发挥抗肿瘤作用,但其在NPC中的作用机制尚未明确。EDAR作为TNF受体超家族成员,主要参与胚胎外胚层发育,其抗肿瘤活性与免疫调控功能仍有待探索。
通过2256种已获批药物筛选,研究团队发现脑血管扩张剂Vinburnine能显著抑制NPC细胞增殖,其IC50值介于8-16μM之间,且对正常鼻咽上皮细胞NP69毒性较低。Vinburnine与放疗(IR)联用呈现协同效应,显著抑制细胞克隆形成并促进凋亡。机制研究表明,联合治疗通过升高活性氧(ROS)水平、破坏线粒体膜电位,引发线粒体损伤(电镜显示线粒体嵴减少、自噬泡增加)。体内实验证实Vin+IR能有效抑制肿瘤生长且不引起小鼠体重下降,安全性良好。
转录组分析显示Vin+IR特异性激活TNF信号通路,其中EDAR表达显著上调。分子对接预测与实验验证(CETSA、SPR)表明Vinburnine直接结合EDAR蛋白(Kd=2.18×10-7),促进EDAR-EDARADD-TRAF6复合物形成,激活NFκB信号通路。ChIP实验证实p65直接结合EDAR启动子区(-1181至-1164bp),形成正向反馈环路。下游激活caspase-3切割GSDME诱发细胞焦亡,同时Vin+IR处理组凋亡细胞比例低于总死亡细胞比例,证实焦亡是重要补充死亡方式。
敲低EDAR表达后,Vin+IR的协同抑瘤效应被消除,细胞增殖部分恢复。凋亡水平、ROS积累和线粒体膜电位损伤均显著减弱。Western blot显示cleaved caspase-3、N-GSDME及p65/p50表达下调,证明EDAR是Vinburnine发挥作用的关键靶点。
使用NFκB抑制剂JSH-23预处理后,Vin+IR的放疗增敏作用被取消,细胞活力恢复,线粒体功能指标趋于正常。下游焦亡与凋亡相关蛋白表达降低,证实NFκB信号通路在Vinburnine增效机制中的核心地位。
免疫调控:EDAR-NFκB-CCL5/CX3CL1轴激活T细胞免疫
转录组与实验验证显示Vin+IR显著提升趋化因子CCL5和CX3CL1表达。ChIP证实p65直接结合其启动子区(CCL5:-335至-318bp;CX3CL1:-996至-977bp)。共培养实验表明联合治疗增强T细胞对肿瘤细胞的杀伤能力,Transwell实验证明肿瘤上清促进T细胞趋化。流式细胞术显示CD45+CD3+CD8+GZMB+功能性T细胞比例显著升高。EDAR knockdown或NFκB抑制剂处理均逆转上述免疫激活效应。
84例NPC组织芯片多重免疫荧光染色显示,非复发患者EDAR表达显著高于复发患者,且EDAR表达与CD8+T细胞浸润呈正相关。生存分析证实EDAR高表达患者预后更佳,提示其作为潜在预后生物标志物的价值。
人源化T细胞过继转移小鼠模型证实Vin+IR+Hu-T组肿瘤抑制效果显著,肿瘤内CD8+GZMB+T细胞比例大幅提升。与标准化疗药物 cisplatin对比显示:Vin+IR抑瘤效果与Cis+IR相当,但 cisplatin引起明显体重下降,而Vinburnine未见系统性毒性;且T细胞仅增强Vin+IR疗效而非Cis+IR,表明 cisplatin主要通过细胞毒性而非免疫激活发挥作用。
本研究首次将EDAR-NFκB通路与放疗增敏机制相关联,揭示Vinburnine通过双重机制增强疗效:直接诱导肿瘤细胞焦亡与凋亡,同时激活T细胞免疫应答。相较于传统化疗药物,已获批药物Vinburnine具有安全性高、毒性低的优势,为NPC治疗提供新型联合策略。
研究采用RNA-seq、ChIP、Co-IP、SPR等多技术平台验证机制;通过体外共培养、Transwell趋化、流式细胞术分析免疫效应;构建人源化小鼠模型进行体内验证;采用组织芯片与生存分析验证临床相关性。统计学处理采用ANOVA、T检验、Kaplan-Meier生存分析等。
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