题图 | Pixabay
撰文 | 宋文法
肺癌,全球头号癌症杀手。尽管近年来化疗和免疫治疗取得了显著进展,但由于绝大多数患者确诊时已处于晚期,五年生存率仍然很低。因此,在癌症发生发展的早期阶段进行预防,成为一个至关重要的方向。
此前,临床试验CANTOS意外发现,使用IL-1β抗体治疗,可显著降低患者数年后肺癌的发病率和死亡率。然而,后续针对晚期肺癌的CANOPY试验却显示,同样是IL-1β阻断,几乎没有生存获益。这一矛盾结果提示,阻断IL-1β可能在癌症早期才有效。
2026年8月14日,麻省理工学院(MIT)研究团队在"Science Advances"期刊上发表了一篇题为" Multimodal profiling of pro-inflammatory protease activity identifies caspase-1 as a target for lung cancer interception "的研究论文。
研究显示,在肺癌早期阶段,caspase-1蛋白酶(炎症效应分子)活性显著升高,并且高度集中于肿瘤结节。重要的是,人类亦是如此,人类肺癌患者的caspase-1表达和活性均显著高于健康人群。
在小鼠模型肺癌极早期(相当于人类癌前变阶段),联合使用IL-1β抗体和caspase-1抑制剂治疗,可有效拦截肺癌发生,18%的小鼠在治疗后完全检测不到肿瘤,结果为肺癌高危人群的早期预防提供了新思路。
图源:参考文献
在这项研究中,研究团队首先开发了活性纳米传感器(ABN)和活性酶谱探针(AZP),ABN底物经气管递送到小鼠肺部,局部蛋白酶切割底物后,切割后释放的标签随尿液排出,通过质谱检测,可动态、无创地监测体内蛋白酶活性变化,AZP用于定位蛋白酶活性空间分布,采用KPS小鼠模拟炎性肺癌的早期发生过程,分析了拦截肺癌发生的潜在靶点。
通过ABN对多种IL-1β相关蛋白酶筛选发现,在小鼠早期肿瘤中,caspase-1的表达和活性均显著升高,IL-1β抗体治疗后,caspase-1活性大幅下降,这提示,caspase-1是IL-1β的上游激活因子。
caspase-1,已知可切割激活IL-1β的关键蛋白酶,负责将无活性的IL-1β前体切割为具有强效促炎活性的成熟IL-1β。
通过AZP分析进一步证实,caspase-1活性具有肿瘤特异性,高度集中于肿瘤结节,健康组织中几乎检测不到。
不仅如此,研究团队还分析了人类肺癌患者和健康吸烟者,发现肺癌患者的caspase-1表达和活性均显著高于健康人群,提示caspase-1升高可作为肺癌风险的潜在标志物。
基于此,研究团队推测,同时阻断caspase-1和IL-1β,或能切断促炎通路,实现肺癌的早期预防。
结果发现,在小鼠肿瘤早期阶段(肿瘤诱导后4周),单独使用caspase-1抑制剂(Belnacasan),可显著减缓肿瘤生长;而与IL-1β抗体联合使用时,效果更为显著,近20%的小鼠在治疗后完全检测不到肿瘤,实现了真正意义上的肺癌拦截。
同时阻断caspase-1和IL-1β可减少肺癌发生(图源:参考文献)
研究团队表示,这不是简单的肿瘤缩小,而是拦截肿瘤发生,这表明,同时阻断caspase-1和IL-1β,可切断炎症促癌的信号轴。
研究指出,Belnacasan已在关节炎、癫痫等疾病的临床试验中证明安全性,该策略有望快速进入临床验证,用于高危人群肺癌预防,例如长期吸烟者或严重空气污染暴露人群。未来,或许可以通过检测caspase-1活性,实现肺癌的精准预防。
参考文献:
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adz4263
热门跟贴