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还记得不久前奇点糕提过,化疗“老将”紫杉醇其实能成为免疫治疗的好帮手,通过多种机制增效免疫治疗,但实话说,奇点糕可没指望癌细胞们见到免疫治疗和紫杉醇就乖乖束手就擒,不然三阴性乳腺癌(TNBC)之类的免疫“冷肿瘤”,早就被联合治疗拿下了,不会到现在还是预后极差、让关键临床研究常常失利的顽敌。问题来了,为什么会这样呢?
近日,得克萨斯大学MD安德森癌症中心陈曦团队在《细胞》发表了最新研究成果,首次揭示内质网应激感受器IRE1α激酶可通过沉默双链RNA(dsRNA)抑制细胞焦亡(pyroptosis),限制紫杉烷类化疗药诱导dsRNA产生对固有免疫应答的刺激作用,从而帮TNBC在免疫+化疗联合治疗面前实现免疫逃逸。
一图总结论文核心内容
研究者们首先分析了多个TNBC关键临床研究和小样本队列数据,发现在接受紫杉烷类化疗(多西他赛或白蛋白结合型紫杉醇)的患者中,XBP1等IRE1α的靶基因表达水平与肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)和CD8+T细胞数量均呈负相关,这提示IRE1α的核糖核酸酶(RNase)活性,可能影响紫杉烷类化疗应该带来的免疫刺激作用。
接下来,研究者们用在研的IRE1α选择性小分子抑制剂证实了以上推论,即多西他赛单独处理,并不能有效激活存在Trp53突变的小鼠TNBC肿瘤免疫微环境,但再序贯用IRE1α抑制剂处理或二者联合治疗,就可有效放大多西他赛的免疫刺激效应,使大量TILs和CD8+T细胞浸润到肿瘤,让微环境成功由冷变热,且浸润的TILs和CD8+T细胞普遍存在PD-L1、TIM-3等免疫检查点的高表达,趁此机会使用免疫治疗就能进一步放大疗效。
IRE1α的RNase活性会限制紫杉烷类化疗的免疫刺激作用
虽说主导这些免疫应答的当然是T细胞,但对治疗前后免疫细胞变化的分析显示,首先响应IRE1α抑制剂和多西他赛联合治疗的,是以1型经典树突状细胞(cDC1s)为代表的抗原呈递细胞,它们会在多西他赛的作用下被募集和激活,随后交叉致敏CD8+T细胞激活免疫应答,但IRE1α抑制剂却似乎不能直接影响cDC1s和CD8+T细胞,它实际影响的目标是癌细胞,用短发夹RNA(shRNA)沉默癌细胞的Ire1α的效果与IRE1α抑制剂完全相同。
同时,研究者们观察到IRE1α抑制剂+多西他赛联合治疗,显著上调了小鼠体内白介素-1α水平,提示癌细胞内的炎症小体被激活,而炎症小体又会激活caspase-1蛋白酶来切割底物蛋白GSDMD,这正是诱导细胞焦亡的经典通路,也是联合治疗激活免疫应答的关键;而既往研究已经显示,多西他赛可诱导NLRP3炎症小体激活[2],同样符合本次实验所见。
所以IRE1α抑制剂的助力,使多西他赛重新找回了诱导细胞焦亡的能力,而IRE1α抑制剂的起效原因则在于dsDNA:在IRE1α的RNase活性正常时,它会把多种dsDNA作为底物切割,与未突变的p53构成阻止dsDNA在细胞内积聚的双重防火墙;而多西他赛诱导NLRP3炎症小体激活、进而触发细胞焦亡同样需要依赖dsDNA的积聚。
IRE1α切割dsDNA(又被称为IRE1α依赖性衰解/RIDD)是其影响多西他赛作用的关键
而且研究者们发现,能够激活NLRP3炎症小体的还是一种特殊的dsRNA——Z-RNA,它与相应的感受器ZBP1结合,才能介导后续一系列的免疫调节效应,因此抑制IRE1α再加上TNBC中突变频率高达85%的p53突变,都是紫杉烷类正向调节免疫应答的前提条件,甚至可以说上述调节机制就是紫杉烷类独有的,这也算是解开了一个TNBC联合治疗长期以来的谜题,以后的晚期TNBC一线治疗或许就能看到免疫+紫杉烷+IRE1α抑制剂方案了。
参考文献:
Xu L, Peng F, Luo Q, et al. IRE1α silences dsRNA to prevent taxane-induced pyroptosis in triple-negative breast cancer[J]. Cell, 2024.
本文作者丨谭硕