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说起来,cGAS-STING通路最近在奇点糕这儿的出镜率可真不低,属实对得起它在抗肿瘤免疫应答中至关重要的作用,但在不同类型的细胞中,激活这条通路的影响也不太一样,比如干预对象是癌细胞时,将通路激活才有利于抗癌,所以前些年才有STING激动剂的研发热潮。但或许,破解STING激动剂考题的另一种答案早已存在,只是无人知晓呢?
近日,浙江大学丁玲、杨波等研究者在Journal for ImmunoTherapy of Cancer期刊发表的最新论文[1]就显示,已在血液系统肿瘤治疗中大显身手的BCL-2抑制剂维奈克拉(Venetoclax/ABT-199),也可在实体瘤中有效激活STING信号通路,与现有免疫治疗协同增效,原因在于BCL-2抑制剂可影响BCL-2在线粒体膜上与离子通道蛋白VDAC1的结合,制造可将线粒体DNA(mtDNA)释放进胞质的孔洞,从而激活cGAS-STING通路。

要说研究者们一下子就能想到用维奈克拉,那还真没有,本次研究的出发点其实是从已获批的小分子药物中,筛选可激活STING通路、且药代动力学特性相对较好的对象,毕竟之前开发热潮时期的STING激动剂,真叫一个“死的死,伤的伤”,基本都过不了临床早期研究的考验,要是不想重蹈覆辙,尝试走走老药新用的路子就不错。
使用ELISA技术在结直肠癌细胞中的筛选结果表明,维奈克拉先是能显著诱导趋化因子CXCL10、CCL5和IFN-β的分泌,而后进一步检测显示,它也使STING、TBK1和IRF3磷酸化水平上调,符合STING通路被激活的表现,且维奈克拉的激活效应在多种人源和小鼠肿瘤细胞中均成立;而在荷瘤小鼠模型中,维奈克拉单独使用即可抑制肿瘤生长,联合PD-L1抑制剂更表现出明确的协同增效性,显著改善了由T细胞主导的抗肿瘤免疫应答。

考虑到维奈克拉的出色“履历”,它能抑癌的结果其实不出所料,但接下来的机制分析显示,维奈克拉激活STING通路的原因却与它已知作用机制,即通过结合并抑制癌细胞内过表达的BCL-2,激活凋亡效应分子BAX/BAK并不相关,癌细胞没怎么凋亡不说,把BAX/BAK敲掉也不影响维奈克拉起效,那就得找找别的解释了。
而在维奈克拉处理后,癌细胞内更显眼的改变就是细胞质中积聚了大量双链mtDNA,熟悉cGAS-STING通路激活机制的朋友们应该已经想到了,作为细胞质内核酸感受器的cGAS,正是因为感知到这些双链mtDNA,才会激活后续通路来上调抗肿瘤免疫应答。既然被释放的是mtDNA,更细致的作用机制就肯定要去线粒体里找。

结合2019年《科学》发表的相关研究成果[2],研究者们也搞清了前因后果:维奈克拉与BCL-2的结合可能导致其结构改变,使BCL-2在线粒体膜上与离子通道蛋白VDAC1的相互作用被破坏,而这会使VDAC1更易进入“低聚”(oligomerization)状态,从而在线粒体膜上形成可释放mtDNA进入细胞质的孔道,因此VDAC1和cGAS双双完整存在时,维奈克拉处理才能使mtDNA被释放,激活cGAS-STING通路上调抗肿瘤免疫应答。
从这项研究来看,维奈克拉之前可能还是被大家“小瞧”了,它的抗癌机制并不限于促凋亡这一招,或许在实体瘤中还有激活STING通路、增强免疫应答的路数,而且还是现成的免疫治疗好帮手,至于是不是真能成功,做做临床研究就知道啦。

参考文献:
[1]Zhang W, Pan X, Wang L, et al. Selective BCL-2 inhibitor triggers STING-dependent antitumor immunity via inducing mtDNA release[J]. Journal for ImmunoTherapy of Cancer, 2025, 13(4): e010889.
[2]Kim J, Gupta R, Blanco L P, et al. VDAC oligomers form mitochondrial pores to release mtDNA fragments and promote lupus-like disease[J]. Science, 2019, 366(6472): 1531-1536.

本文作者丨谭硕