《MedComm》：Inhibiting ADAR1-Mediated Excessive Epigenetic A-to-I RNA Editing Improves the Immune Microenvironment and Increases Sensitivity to Immunotherapy in Lung Adenocarcinoma
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本研究聚焦ADAR1介导的过度的A-to-I RNA编辑，揭示了其在肺腺癌（LUAD）中诱导免疫抑制微环境、导致免疫治疗耐药的机制。文章通过实验证明，抑制ADAR1能够通过激活dsRNA-RIG-I/MDA5-MAVS-IFN-β通路，增加肿瘤微环境中CD8+T细胞浸润和PD-L1表达，从而将“冷肿瘤”转化为“热肿瘤”，提高免疫检查点抑制剂（ICIs）的疗效。研究为LUAD的免疫治疗耐药提供了新见解和潜在治疗靶点。
引言
肺腺癌（Lung Adenocarcinoma， LUAD）作为肺癌的主要亚型，是全球癌症相关死亡的主要原因。尽管分子靶向疗法和免疫检查点抑制剂（Immune Checkpoint Inhibitors， ICIs）的引入改善了部分患者的预后，但原发性耐药仍是实现更佳疗效的主要障碍。A-to-I RNA编辑作为一种关键的转录后修饰，主要由腺苷脱氨酶（ADAR）家族成员催化，其中ADAR1是人体内表达最高且最主要的催化酶。研究发现ADAR1介导的RNA编辑在免疫调节和癌症发展中扮演重要角色，特别是在黑色素瘤中，ADAR1缺失可增强对ICIs的敏感性。鉴于ADAR1在肺腺癌中存在过表达，本研究旨在探讨ADAR1介导的A-to-I RNA编辑在LUAD免疫治疗耐药中的作用及机制。
结果
2.1 肺腺癌中A-to-I编辑水平升高并与ADAR1表达呈正相关
研究首先通过公共数据库和实验室检测证实，与正常组织相比，LUAD组织和细胞系中的A-to-I RNA编辑水平显著升高。这种升高的编辑水平与ADAR1的mRNA和蛋白表达水平呈正相关，而与ADAR2无关。在LUAD细胞系中敲低ADAR1可显著降低A-to-I编辑水平，而过表达野生型ADAR1而非酶活性缺失突变体可恢复编辑水平，证实ADAR1是LUAD中A-to-I编辑过度的主要驱动因素。
2.2 抑制ADAR1增强肺腺癌对免疫治疗的敏感性
为了探究ADAR1在免疫治疗中的作用，研究构建了ADAR1敲低的Lewis肺癌（LLC）小鼠模型。当给予抗PD-L1抗体治疗时，ADAR1敲低组的肿瘤生长受到显著抑制。进一步分析肿瘤微环境（Tumor Microenvironment， TME）发现，ADAR1敲低联合抗PD-L1治疗组中，CD8+肿瘤浸润淋巴细胞（Tumor-Infiltrating Lymphocytes， TILs）的浸润和PD-L1的表达均显著增加。同时，该组肿瘤裂解液中干扰素-β（IFN-β）以及T细胞趋化因子CXCL9、CXCL10和CXCL11的水平也明显升高，免疫组化染色结果与之相符。这表明抑制ADAR1可以激活I型干扰素信号通路，改善免疫微环境，从而增强免疫治疗效果。
2.3 高表达ADAR1诱导肺腺癌免疫抑制性肿瘤微环境
在对227例LUAD患者的临床样本分析中，低ADAR1表达组的患者表现出更高的CD8+TILs浸润和PD-L1表达。根据TILs和PD-L1水平划分的四种TME亚型中，低ADAR1表达组富含免疫适应性抵抗型（TIL+/PD-L1+， I型），而高ADAR1表达组则主要为免疫忽略型（TIL?/PD-L1?， II型）。此外，低ADAR1表达组中IFN-β、CXCL9、CXCL10和CXCL11的表达也更高。对32例患者手术标本的分析进一步显示，低A-to-I编辑水平与更高比例的I型TME相关。生存分析表明，低ADAR1表达与患者更好的总生存期（Overall Survival， OS）相关。
2.4 抑制ADAR1通过dsRNA激活I型干扰素信号通路
机制研究表明，在ADAR1敲低的LUAD细胞中，作为ADAR1编辑底物的双链RNA（double-stranded RNA， dsRNA）在细胞质中大量积累。dsRNA作为损伤相关分子模式（Damage-Associated Molecular Patterns， DAMPs），可被模式识别受体（Pattern Recognition Receptors， PRRs）如RIG-I和MDA5识别，进而激活下游的MAVS-TBK1-IRF3通路，最终导致IFN-β的产生。蛋白质印迹分析证实，ADAR1敲低细胞中RIG-I、MDA5、MAVS、磷酸化TBK1（p-TBK1）、磷酸化IRF3（p-IRF3）、PD-L1和IFN-β的表达均上调。敲低RIG-I或MDA5则会减弱IFN-β的上调，证实了该通路在ADAR1缺失引起的免疫激活中的作用。
2.5 ADAR1通过IFN-β依赖性方式重塑肺腺癌发生和肿瘤微环境
研究进一步探讨了ADAR1如何影响肿瘤细胞对微环境中细胞因子的反应。体外实验发现，ADAR1敲低细胞本身增殖无显著变化，但在IFN-β刺激下，其增殖能力显著减弱，克隆形成减少，细胞凋亡增加。同时，IFN-β处理能上调野生型LUAD细胞中PD-L1和ADAR1-p150亚型的表达，提示存在一个反馈调节环。此外，在趋化实验中，ADAR1敲低肿瘤细胞在IFN-β存在下能吸引更多的CD8+T细胞浸润。这表明ADAR1敲低不仅通过积累dsRNA启动免疫反应，还使肿瘤细胞对微环境中的IFN-β更加敏感，从而放大抗肿瘤免疫效应。
2.6 ADAR1改善肺腺癌免疫治疗耐药的临床验证
在一项包含20例接受ICIs治疗的LUAD患者的前瞻性临床队列中，低ADAR1表达与更长的无进展生存期（Progression-Free Survival， PFS）相关。低ADAR1表达组患者的肿瘤组织中也显示出更高的CD8+TILs浸润和PD-L1表达。按RECIST标准评估疗效，部分缓解/疾病稳定（PR/SD）组的ADAR1表达低于疾病进展（PD）组。这些临床数据进一步支持了ADAR1低表达与更活跃的肿瘤免疫微环境及更好的免疫治疗反应相关。
讨论
本研究系统阐述了ADAR1介导的过度A-to-I RNA编辑在LUAD免疫治疗耐药中的关键作用。ADAR1通过编辑dsRNA，使其无法被先天免疫受体识别，从而抑制了I型干扰素信号通路的激活，导致肿瘤微环境中T细胞趋化因子分泌不足、CD8+T细胞浸润减少和PD-L1低表达，最终形成免疫抑制性“冷肿瘤”微环境。抑制ADAR1则逆转这一过程，通过积累的dsRNA激活RIG-I/MDA5-MAVS通路，诱导IFN-β及其下游趋化因子的产生，将“冷肿瘤”转化为“热肿瘤”，并增强肿瘤细胞对免疫攻击的敏感性。临床数据证实ADAR1表达水平可作为预测LUAD患者免疫治疗疗效的潜在生物标志物。然而，本研究样本量有限，未来需要更大规模的多中心研究进行验证，并探索靶向ADAR1或其p150亚型的表观遗传疗法，以进一步提高LUAD免疫治疗的疗效。
