《Cell Death & Disease》：The TRIM3/TLR3 axis overrides IFN-β feedback inhibition to suppress NSCLC progression
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本研究针对IFN-β在非小细胞肺癌（NSCLC）治疗中因负反馈调节导致疗效受限的临床难题，揭示了TRIM3/TLR3轴在调控IFN-β稳态中的关键作用。研究人员发现TRIM3通过催化TLR3第808位赖氨酸的K63连接泛素化，促进IFN-β持续分泌，从而突破负反馈抑制，有效抑制肿瘤增殖并重塑肿瘤免疫微环境。该研究为IFN-β靶向治疗提供了新策略，对提升NSCLC免疫治疗效果具有重要意义。
在肺癌治疗领域，非小细胞肺癌（NSCLC）作为最常见的病理类型，其治疗困境始终是临床面临的重大挑战。尽管靶向治疗和免疫检查点抑制剂等新兴疗法不断涌现，晚期NSCLC患者的五年生存率仍徘徊在20%以下。这种治疗瓶颈很大程度上源于肿瘤微环境的复杂性，特别是细胞因子网络的调控失衡。其中，干扰素-β（IFN-β）作为具有显著抗肿瘤活性的细胞因子，本应成为抗癌利器，但在临床试验中却未能展现出理想的疗效。究其原因，机体固有的负反馈调节机制如同一个精密的刹车系统，在IFN-β作用过程中及时抑制其过度激活，但这种自我保护机制却意外成为疗效的绊脚石。
面对这一困境，南京医科大学附属苏州医院丁新源教授团队将研究焦点聚焦于TRIM3/TLR3轴调控IFN-β信号的新机制。该研究首次揭示了三结构域蛋白3（TRIM3）与Toll样受体3（TLR3）之间形成的双向负反馈环路：TRIM3促进IFNB1基因的转录表达，而过量IFN-β又会反馈抑制TRIM3表达。更为重要的是，研究人员发现激活TRIM3/TLR3轴能够突破这种自我限制，实现IFN-β的持续分泌。这项发表于《Cell Death and Disease》的研究，不仅深化了对IFN-β信号调控机制的理解，更为NSCLC的治疗提供了新的靶点策略。
在研究过程中，团队综合运用了分子生物学、细胞生物学及动物实验等多层次技术手段。通过CRISPR-Cas9基因编辑技术构建TRIM3敲除和过表达细胞模型，利用免疫共沉淀-质谱联用技术筛选TRIM3相互作用蛋白，采用邻近连接实验验证蛋白互作，并通过泛素化实验解析TLR3的K63连接泛素化修饰。动物实验方面，研究通过构建C57BL/6小鼠LLC肺癌移植瘤模型，结合免疫组化分析肿瘤免疫细胞浸润情况。临床样本分析则基于TCGA等公共数据库及6例NSCLC患者组织样本。
Identification of TRIM3 as a target for the interferon-stimulated response in NSCLC
研究人员通过生物信息学分析发现，在干扰素刺激的肺癌细胞中，TRIM3是泛素蛋白酶体系统相关基因中响应最显著的分子。进一步分析显示，TRIM3在多种癌症组织中表达下调，特别是在肺腺癌（LUAD）和肺鳞癌（LUSC）中，其表达水平随着肿瘤分期和淋巴结转移程度的增加而逐步降低。在小鼠肺癌模型中，IFN-β刺激可特异性降低TRIM3 mRNA表达，提示TRIM3在NSCLC中对IFN-β刺激具有独特响应模式。
Interaction between TRIM3 and IFN-β establishes a reciprocal feedback loop in NSCLC
实验证实IFN-β刺激可下调TRIM3表达，而使用TYK2抑制剂BMS-986165或敲除IFNAR1/IFNAR2可逆转这种抑制。相反，TRIM3过表达可促进IFNB1转录和表达，敲低TRIM3则降低IFNB1水平。荧光素酶报告基因实验进一步验证TRIM3对IFNB1启动子的转录激活作用，证实了TRIM3与IFN-β之间存在双向负反馈调节环路。
Reduced TRIM3 expression in NSCLC cells compared with normal cells
临床数据分析表明，TRIM3表达与NSCLC患者不良预后显著相关。免疫组化显示肿瘤组织中TRIM3蛋白水平低于癌旁正常组织。值得注意的是，TRIM3表达与肿瘤浸润CD4+T细胞、巨噬细胞和NK细胞数量呈正相关，提示TRIM3在促进免疫细胞向肿瘤微环境募集过程中发挥重要作用。
TRIM3 ubiquitinates TLR3 to induce IFN-β secretion
机制研究表明，TRIM3通过其RING结构域与TLR3发生直接相互作用，并催化TLR3发生K63连接泛素化。这种修饰发生在TLR3的第808位赖氨酸残基上，对于TLR3的切割活化至关重要。TRIM3介导的TLR3泛素化进一步促进TBK1和IRF3磷酸化，最终驱动IFN-β分泌。重要的是，TLR3调控可逆转TRIM3对IFN-β分泌的促进作用。
TRIM3 catalyzes the K63-linked ubiquitination of TLR3 at lysine 808
深入机制研究发现，TRIM3特异性催化TLR3的K63连接泛素化，且这种修饰具有剂量依赖性。poly(I:C)刺激可增强TLR3泛素化和切割形式TLR3的积累，而TRIM3过表达可放大这一效应。关键的是，TLR3 K808R突变完全 abolished TRIM3介导的泛素化和IFN-β分泌激活。
The TRIM3/TLR3 axis suppresses NSCLC progression
功能实验表明，在poly(I:C)刺激下，TRIM3过表达可抑制A549细胞增殖，而TLR3敲除可逆转此效应。小鼠体内实验进一步证实，TRIM3/TLR3轴激活可显著抑制肿瘤生长，增加IFN-β水平和CD4+T细胞、CD49b+NK细胞、CD86+M1巨噬细胞浸润，同时降低CD163+M2巨噬细胞浸润。临床数据分析显示TRIM3和TLR3低表达与患者不良预后相关。
研究结论表明，TRIM3/TLR3轴通过调控IFN-β分泌在NSCLC进展中发挥重要作用。TRIM3促进IFN-β表达，而过量IFN-β又通过反馈抑制下调TRIM3表达，形成双向调节环路。重要的是，TRIM3通过催化TLR3 K808位点的K63连接泛素化，突破IFN-β的反馈抑制，实现IFN-β的持续分泌，从而抑制肿瘤细胞增殖并重塑免疫微环境。该研究不仅揭示了IFN-β信号调控的新机制，还为克服IFN-β治疗抵抗提供了新思路，具有重要的理论意义和临床转化价值。
