目的:免疫检查点抑制剂（Immune checkpoint blockade,ICB）的出现彻底改变了癌症治疗的格局,但仅有20%～40%的患者获益。放射治疗能够增强肿瘤免疫原性,改善ICB反应,但临床上将放射治疗与ICB联合的疗效仍不理想。组蛋白去甲基化酶KDM4C（Lysine-specific demethylase 4C,KDM4C）可以调控DNA双链断裂修复,影响基因组稳定性,但其在肺癌放疗抵抗和抗肿瘤免疫中的作用尚不明确。本研究旨在探究KDM4C在肺癌放射治疗和免疫治疗中的作用和内在机制,为这一新靶点的临床转化提供理论依据。方法:1)免疫组化检测肺癌组织芯片中KDM4C的表达,Kaplan-Meier法分析其与患者临床预后的关系;2)彗星拖尾、焦点形成和克隆形成实验检测肿瘤细胞的放射敏感性;3)裸鼠皮下移植瘤模型验证靶向KDM4C的抗肿瘤作用和对肺癌放射敏感性的影响;4)串联亲和纯化质谱技术鉴定KDM4C的相互作用蛋白并通过免疫共沉淀实验验证蛋白之间的相互作用;5)RNA-Sequence探究KDM4C下游的具体作用机制;6)Ch IP（Chromatin immunoprecipitation）-PCR明确KDM4C调控下游靶点的具体作用方式;7)流式细胞术（Flow cytometry,FCM）筛选瘤内浸润的免疫细胞;8)体外条件培养模型检测靶向KMD4C对CD8+T细胞功能的影响;9)RNA-Sequence和Ch IP-PCR技术探究KDM4C调控CD8+T细胞的下游机制;10)体内实验明确联合治疗的有效性和安全性。结果:1)KDM4C在肺癌组织中过表达,且与患者不良的临床预后相关（P＜0.001）;2)敲低KDM4C增强肺癌细胞放射敏感性;3)抑制KDM4C后在裸鼠体内皮下移植瘤模型中显示出明显的抑瘤作用和放射增敏效应;4)去泛素化酶USP9X（Ubiquitin Specific Peptidase 9X-Linked,USP9X）是KDM4C的相互作用蛋白;5)KDM4C通过促进TGF-β2（Transforming Growth Factor Beta 2,TGF-β2）启动子区抑制型组蛋白H3K9me3的去甲基化来诱导TGF-β2的表达;6)干扰KDM4C后瘤内CD8+T细胞的浸润增加（P＜0.01）,而其他免疫细胞未见明显改变;7)体外CD8+T细胞的活性分子检测发现抑制KDM4C能够上调CD8+T细胞的增殖标志物（Ki67）和细胞毒性分子（IFN-γ、GZMB、Perforin和CD107a）的表达,下调耗竭标志（PD-1和CD39）的表达。Transwell和“效靶比”实验发现抑制KDM4C促进CD8+T细胞的迁移并增强其对肿瘤细胞的杀伤能力;8)靶向KDM4C通过增加CXCL10启动子区激活型组蛋白H3K36me3的富集促进其转录激活,从而对CD8+T细胞产生上述影响;9)SD70能够在体内发挥抗肿瘤免疫作用,SD70、RT和PD-L1单抗三者联合展现出最强的抗肿瘤作用,并且安全性良好。结论:USP9X介导KDM4C的异常募集,促进TGF-β2启动子区组蛋白H3K9me3的去甲基化诱导TGF-β2的转录表达,进而激活TGF-β2/Smad/ATM信号通路,最终促进肺癌形成和放疗抵抗。此外,靶向KDM4C通过增加CXCL10启动子区组蛋白H3K36me3的富集促进其转录激活,最终导致瘤内CD8+T细胞浸润增加,促进CD8+T细胞的增殖、迁移与活化,并延缓其衰老。重要的是,KDM4C的新型特异性小分子抑制剂SD70在体内外与放射治疗和免疫治疗发挥双重协同作用,三联治疗展现出最强的抗肿瘤作用,并且具有良好的安全性。