引言

非小细胞肺癌（NSCLC）的临床治疗目前仍存在诸多难点与瓶颈。细胞焦亡是一类具有促炎特性的程序性细胞死亡方式，该过程的激活依赖NLRP3炎症小体对胞质线粒体DNA（mtDNA）的识别与响应。南京师范大学Hu Zhigang、Guo Zhigang教授团队与南京大学Yang Lindong教授团队开展联合研究，刊发了题为《APE1 inhibition-promoted pyroptosis triggers T-cell infiltration and enhances anti-tumor immunity in NSCLC》的文章。该课题组前期研究已证实，缺失DNA修复蛋白APE1能够诱导非小细胞肺癌发生细胞焦亡，但其潜在分子机制尚未明确。该合作研究进一步揭示了具体作用机制：抑制APE1表达会导致肿瘤细胞胞质内mtDNA大量累积，继而激活NLRP3-caspase-3-GSDME信号通路，有效触发NSCLC细胞焦亡；同时可显著促进T细胞浸润肿瘤组织，强化机体抗肿瘤免疫应答，为NSCLC免疫治疗提供了全新的作用靶点与理论依据。

一、材料与方法  

（一）细胞与动物模型

人NSCLC细胞系A549、NCI-H460，小鼠肺癌细胞LLC；C57BL/6小鼠构建同种移植瘤模型，B-NDG免疫缺陷小鼠构建人源化模型并回输人PBMC。  

（二）APE1敲低与干预

shRNA稳定转染构建APE1敲低（APE1-KD）细胞模型；采用NLRP3抑制剂MCC950、EtBr耗竭mtDNA、TNF-α、阿霉素及小分子化合物CRT进行干预。  

（三）细胞焦亡检测

- 形态学观察细胞肿胀、膜泡形成；

- Hoechst/PI染色评估膜完整性；

- LDH释放实验定量细胞膜损伤；

- ELISA检测IL-18、IFN-γ、IL-2、CCL5、CXCL10等因子；

- Western blot检测NLRP3、caspase-8、caspase-3、GSDME及其剪切形式。  

（四）胞质DNA定量与定位

qPCR与免疫荧光检测胞质dsDNA、mtDNA水平与分布；共聚焦显微镜观察NLRP3与胞质DNA共定位。  

（五）转录组与通路分析

RNA测序结合基因集富集分析（GSEA）解析差异通路；验证AIM2、cGAS-STING等通路活化状态。  

（六）体内抗肿瘤与免疫评价

监测肿瘤体积与生长速率；ELISA检测血清IFN-γ；免疫组化/流式分析肿瘤组织T细胞等免疫浸润。  

二、结果  

（一）抑制APE1诱导NSCLC细胞典型焦亡

APE1-KD细胞呈现肿胀、膜出泡等焦亡形态；LDH释放显著增加，PI阳性细胞比例上升；上清中IL-18、IFN-γ、CCL5、CXCL10等促炎因子与趋化因子升高。Western blot证实caspase-3特异性活化、GSDME N端剪切片段累积，不影响GSDMA-D及caspase-1，提示GSDME依赖性焦亡。  

靶向APE1通过激活NLRP3–caspase-3–GSDME通路促进细胞焦亡

（二）mtDNA胞质积聚是APE1抑制触发焦亡的关键

GSEA提示APE1-KD富集DNA结合与损伤应答通路；胞质dsDNA及mtDNA水平显著上升；EtBr耗竭mtDNA可逆转caspase-3活化与GSDME剪切，证实mtDNA泄漏为上游关键事件。  

（三）NLRP3-caspase-8-caspase-3-GSDME通路介导焦亡

NLRP3与胞质dsDNA共定位显著增强；NLRP3、caspase-8表达上调；敲低NLRP3、caspase-8或caspase-3均降低GSDME剪切；MCC950抑制该通路活化。AIM2与cGAS-STING无明显改变，提示通路特异性。TNF-α、阿霉素或CRT可协同增强APE1-KD细胞焦亡水平。  

（四）抑制APE1在体内抑制肿瘤并增强抗肿瘤免疫

同种移植瘤模型中，APE1-D组肿瘤生长显著受抑，血清IFN-γ升高，肿瘤免疫浸润增强；NLRP3敲低可逆转上述效应。人源化小鼠中，APE1-KD联合PBMC组肿瘤最小，细胞因子最高，免疫浸润最显著，伴随NLRP3、cleaved-caspase-8/3、GSDME-N上调。  

 三、总结

该研究首次系统阐明APE1调控NSCLC焦亡与免疫的完整机制：APE1抑制导致mtDNA修复障碍，氧化mtDNA释放至胞质，被NLRP3识别并组装炎症小体，依次活化caspase-8、caspase-3，剪切GSDME形成膜孔，引发焦亡；释放的趋化因子与促炎因子招募并激活T细胞，增强抗肿瘤免疫。该通路不依赖经典caspase-1/GSDMD轴，揭示caspase-3/GSDME在肺癌焦亡中的主导作用。APE1高表达可能通过抑制焦亡介导免疫抑制，靶向APE1有望将免疫抑制肿瘤微环境重编程为免疫激活状态，与免疫检查点抑制剂联用提升疗效。该研究为APE1抑制剂研发与NSCLC联合免疫策略提供实验基础与理论支撑。  

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