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导语：复旦大学附属肿瘤医院研究团队揭示NLRP4基因在胰腺癌耐药性中的重要作用，这项研究不仅深化了对胰腺癌分子机制的理解，也为未来的个体化治疗策略奠定了基础，有望改善患者的临床治疗效果。
胰腺癌作为消化系统中最为致命的恶性肿瘤之一，其五年生存率仅为10%左右。由于早期症状不明显，多数患者在确诊时已处于晚期，失去了手术机会。
近年来，随着分子生物学的发展，针对DNA损伤修复基因BRCA1/2突变的PARP抑制剂奥拉帕利（Olaparib）在治疗胰腺癌方面显示出了一定的疗效。然而，许多患者对奥拉帕利存在先天耐药性或治疗后产生耐药，这严重限制了其临床应用。
近期，复旦大学附属肿瘤医院施思、虞先濬研究团队在Cell Death & Disease杂志发表了一篇题为“NLRP4 Renders Pancreatic Cancer Resistant to Olaparib Through Promotion of the Dna Damage Response and Ros-Induced Autophagy”的文章，为胰腺癌治疗提供了新的研究方向。
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研究方法
本研究是一项基础与临床结合的转化医学研究，旨在探究NLRP4基因在胰腺癌对奥拉帕利耐药性中的作用及其分子机制。研究纳入了Capan-1、BxPC-3和HEK293T等胰腺癌细胞株，通过慢病毒介导的shRNA技术敲减NLRP4基因，采用MTS实验、集落形成实验、凋亡检测、RNA测序、免疫共沉淀质谱分析等方法，评估了NLRP4基因表达对胰腺癌细胞增殖、耐药性、DNA损伤反应和自噬过程的影响。
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研究结果
NLRP4基因表达与胰腺癌耐药性密切相关
本研究首先通过分析DepMap数据库，发现NLRP4基因的高表达与胰腺癌细胞对奥拉帕利的耐药性显著相关。在体外实验中，通过MTS实验和集落形成实验评估了NLRP4基因敲减对胰腺癌细胞增殖的影响。
结果显示，NLRP4基因敲减明显抑制了BxPC-3和Capan-1细胞的增殖能力，IC50值分别降低了2.5倍和3.6倍，表明NLRP4基因的表达增强了胰腺癌细胞对奥拉帕利的耐药性。
图1 NLRP4表达促进胰腺癌细胞增殖
NLRP4基因调控DNA损伤反应和自噬途径
进一步的RNA测序和Co-IP MS分析揭示了NLRP4基因在DNA损伤反应和自噬途径中的重要作用。研究发现，NLRP4基因敲减显著抑制了奥拉帕利诱导的DNA损伤修复，降低了γ-H2AX的磷酸化水平，减少了BRCA1和Rad51的焦点形成。此外，NLRP4基因敲减还显著抑制了奥拉帕利诱导的自噬过程，降低了LC3-II/LC3-I的比例，减少了自噬泡的形成。
NLRP4基因通过促进ROS诱导的自噬增强耐药性
研究还发现，NLRP4基因能够通过促进ROS的产生来诱导自噬，从而增强胰腺癌细胞对奥拉帕利的耐药性。NLRP4基因敲减显著降低了奥拉帕利诱导的ROS水平，减少了线粒体ROS的产生，抑制了线粒体功能的损伤。
同时，NLRP4基因敲减也显著抑制了奥拉帕利诱导的自噬过程，降低了自噬泡的形成。这些结果表明，NLRP4基因通过促进ROS诱导的自噬，增强了胰腺癌细胞对奥拉帕利的耐药性。
NLRP4基因通过抑制Sirt7核定位调控NOXO1表达
为了探究NLRP4基因如何调控ROS的产生，研究者进一步分析了NLRP4基因的互作蛋白。通过Co-IP MS分析发现，NLRP4基因能够与Sirt7蛋白相互作用，抑制其核定位，从而调控NOXO1的表达。NLRP4基因敲减显著降低了NOXO1的表达，减少了ROS的产生。
此外，通过ChIP-qPCR实验发现，NLRP4基因敲减显著降低了NOXO1启动子区域的H3K18乙酰化水平，表明NLRP4基因通过抑制Sirt7的核定位，调控NOXO1的表达和ROS的产生。
NLRP4基因敲减增强奥拉帕利的抗肿瘤效果
在动物实验中，通过建立胰腺癌小鼠模型，研究者评估了NLRP4基因敲减对奥拉帕利抗肿瘤效果的影响。结果显示，NLRP4基因敲减显著增强了奥拉帕利的抗肿瘤效果，抑制了肿瘤的生长，延长了小鼠的生存时间。免疫组化和Western blot进一步证实，NLRP4基因敲减显著增加了奥拉帕利诱导的DNA损伤，抑制了自噬过程，增强了细胞凋亡。
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总结讨论
这项研究揭示了NLRP4基因在胰腺癌对奥拉帕利耐药性中的重要作用，阐明了其通过促进DNA损伤反应和ROS诱导的自噬途径发挥作用的分子机制。NLRP4基因通过抑制Sirt7的核定位，调控NOXO1的表达和ROS的产生，进而诱导自噬，增强胰腺癌细胞对奥拉帕利的耐药性。
这些发现为胰腺癌的个体化治疗提供了新的分子靶点，也为克服奥拉帕利耐药性提供了可能的策略。未来，针对NLRP4基因的靶向治疗有望与奥拉帕利联合应用，提高胰腺癌患者的治疗效果和生存质量。
参考文献
XIAO M, YANG J, DONG M, et al. NLRP4 renders pancreatic cancer resistant to olaparib through promotion of the DNA damage response and ROS-induced autophagy[J]. Cell Death Dis. 2024 Aug 26;15(8): 620. doi: 10.1038/s41419-024-06984-0.
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编辑：耳东
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