《Cell Death & Disease》：Unveiling DEFB1 as a novel driver and promising therapeutic target in lung adenocarcinoma
编辑推荐：
肺腺癌亟需新的治疗靶点。本研究通过CRISPR/Cas9筛选等发现DEFB1是促癌新因子，其通过结合PPL和MIF驱动EMT与M2巨噬细胞极化，从而促进肿瘤进展。研究并开发了可阻断DEFB1功能、有效抑制肿瘤且安全性良好的单克隆抗体mAb-5，为肺腺癌治疗提供了新策略。
肺癌是全球范围内发病率和死亡率最高的恶性肿瘤之一，其中肺腺癌是最常见的亚型。尽管靶向治疗和免疫治疗取得了显著进展，但许多患者最终会产生耐药性，或缺乏有效的治疗靶点，导致预后不良。因此，深入挖掘肺腺癌发生发展的新驱动基因，并据此开发新的治疗策略，是当前临床和基础研究面临的紧迫挑战。这驱使研究人员去探索那些尚未被充分认识的、在肿瘤进展中扮演关键角色的分子。
为了回答这一问题，研究人员开展了一项系统性研究，旨在识别肺腺癌的新型驱动基因并验证其作为治疗靶点的潜力。通过结合基因组筛选、多组学数据分析和深入的功能与机制研究，他们发现并证实了防御素β1（DEFB1）是一个重要的促癌因子。更重要的是，他们成功开发了一种针对DEFB1的单克隆抗体，并在临床前模型中验证了其显著的抗肿瘤效果和良好的安全性。这项研究为肺腺癌的精准治疗提供了一个全新的候选靶点和有前景的治疗性抗体。本研究成果已发表在《Cell Death 》期刊上。
研究者运用了多项关键技术方法：通过全基因组CRISPR/Cas9筛选（包括体内和体外实验）来系统性鉴定促进肺腺癌增殖的关键基因；利用癌症基因组图谱（TCGA）和基因表达综合数据库（GEO）的队列数据、单细胞测序及多重免疫组化进行生物信息学分析，以验证DEFB1的表达与临床预后的关联；采用基因敲除、回补及外源性添加等细胞功能实验评估DEFB1对癌细胞恶性表型的影响；通过免疫共沉淀联合质谱分析来探寻DEFB1的相互作用蛋白，从而解析其分子机制；最后，自主开发了抗DEFB1的单克隆抗体，并在细胞系、类器官、异种移植和自发肺癌等多种临床前模型中评估了其疗效与安全性。
DEFB1是肺腺癌的不良预后因子
研究人员首先通过全基因组CRISPR/Cas9筛选，发现DEFB1能促进肺腺癌增殖。随后，整合单细胞测序、多重免疫组化以及TCGA和GEO的公共数据进行分析，结果一致显示DEFB1在肺癌细胞中高表达，且其高表达与患者的不良生存期显著相关。这表明DEFB1是一个潜在的致癌基因和预后标志物。
DEFB1促进肺腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭
为了确认DEFB1的功能，研究团队构建了DEFB1敲除的细胞、重新表达DEFB1的细胞以及在外源性添加DEFB1的敲除细胞中进行实验。功能实验结果表明，DEFB1能显著增强肺腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力。这从功能上直接证明了DEFB1在驱动肿瘤恶性进展中的关键作用。
DEFB1通过结合PPL和MIF驱动肿瘤进展
为了阐明DEFB1的作用机制，研究人员进行了免疫共沉淀联合质谱分析。他们发现DEFB1与 periplakin (PPL) 蛋白结合，从而诱导上皮-间质转化（EMT）和细胞增殖。同时，DEFB1还能与巨噬细胞移动抑制因子（MIF）结合，增强M2型巨噬细胞的极化。M2型巨噬细胞是肿瘤微环境中具有免疫抑制和促肿瘤作用的细胞亚群。这一机制揭示了DEFB1通过同时调控癌细胞自身（EMT）和肿瘤微环境（免疫抑制），形成协同作用，共同推动肺癌发展。
抗DEFB1单克隆抗体mAb-5有效抑制肿瘤进展
基于上述发现，研究团队开发了多种抗DEFB1的单克隆抗体。其中，一种名为mAb-5的抗体能够有效阻断DEFB1的功能。在后续的验证中，mAb-5在肺腺癌细胞系、类器官、异种移植模型乃至自发肺癌模型中，均表现出强大的肿瘤抑制效果，并且显示出良好的安全性特征。这为将DEFB1靶向治疗推向临床转化提供了有力的实验证据。
本研究得出结论，DEFB1是肺腺癌的一个新型驱动因子，它通过同时与PPL和MIF相互作用，分别激活癌细胞的内在EMT通路和塑造免疫抑制性的肿瘤微环境（M2巨噬细胞极化），从而协同促进肿瘤的增殖、迁移和侵袭。这一发现不仅深化了对肺腺癌发病机制的理解，更重要的是，研究团队针对此靶点成功开发的单克隆抗体mAb-5，在多种临床前模型中展现了卓越的治疗潜力和安全性。因此，该研究确立了DEFB1作为一个极具前景的治疗靶点，而抗DEFB1单克隆抗体mAb-5则为肺腺癌患者，尤其是那些缺乏现有有效靶向治疗选项的患者，提供了一种新的潜在治疗策略，具有重要的转化医学价值。
