综述:探索核苷酸与非核苷酸cGAS-STING激动剂:在癌症免疫治疗中的临床应用与未来方向

【字体: 时间:2025年06月22日 来源:Drug Discovery Today 6.5

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  这篇综述系统阐述了STING(干扰素基因刺激因子)通路在抗肿瘤免疫中的核心作用,聚焦核苷酸类(如CDNs)与非核苷酸类激动剂的研发进展。文章剖析了STING通路的免疫学机制(包括cGAS-2′3′-cGAMP-STING-IFN-I轴)、肿瘤免疫循环(CIC)调控及临床转化挑战(如药物稳定性、ENPP1介导的降解),并探讨了纳米递送系统与组合策略(如联合PD-1抑制剂)的创新解决方案,为突破当前癌症免疫治疗瓶颈提供新思路。

  

Abstract
STING通路作为先天免疫的核心传感器,在抗肿瘤免疫中发挥双重作用:既通过识别胞质dsDNA触发干扰素(IFN-I)产生,又能激活T细胞与自然杀伤(NK)细胞。然而,STING激动剂的临床转化面临药物稳定性差(如ENPP1介导的CDNs降解)、全身毒性等挑战。

Introduction
STING蛋白(又称TMEM173)是一种内质网跨膜蛋白,其结构包含4个跨膜域(TM1-TM4)和配体结合域(LBD)。当cGAS酶感知到肿瘤来源的dsDNA时,会催化生成内源性第二信使2′3′-cGAMP,激活STING并启动下游TBK1-IRF3信号轴,最终诱导IFN-β等细胞因子释放。值得注意的是,DMXAA等早期激动剂虽在小鼠模型中有效,却因人类STING蛋白结构差异而临床失败。

Role of STING in immunity
STING在树突状细胞(DCs)中的激活可促进肿瘤抗原交叉提呈,增强CD8+ T细胞浸润。但其功能具有时空特异性——持续激活可能导致T细胞耗竭,而短暂脉冲式信号则有利于免疫记忆形成。

Structure and function of STING protein
STING蛋白的LBD结构域中,残基S162和Y167对CDNs结合至关重要。人类STING存在R232H等多态性变异,这解释了为何DMXAA仅能结合小鼠STING的S162A位点。

Biology and biochemistry
STING激活后经历ER-高尔基体转运,其棕榈酰化修饰(Cys88/91)是信号传导的关键步骤。锰离子(Mn2+)可增强cGAS活性,而ENPP1抑制剂则能延长2′3′-cGAMP半衰期。

Intrinsic STING signaling and natural antitumor immunity
在肿瘤免疫循环中,STING通过诱导CXCL10分泌招募T细胞,并促进MHC-I分子表达。临床数据显示,STING信号缺陷的肿瘤患者对PD-1抑制剂响应率降低40%。

Agonists of the STING pathway
新一代非核苷酸激动剂(如MSA-2)通过变构激活机制克服了CDNs的膜渗透性缺陷。而ADU-S100等环二核苷酸类似物则通过瘤内注射展现局部抗肿瘤效应。

Therapeutic enhancers
表观遗传调节剂(DNMT抑制剂)可解除肿瘤DNA甲基化沉默,增加cGAS底物供应。临床前研究表明,STING激动剂联合放疗可使肿瘤完全缓解率提升3倍。

Clinical challenges
I期临床试验显示,全身给药的STING激动剂易引发发热(发生率68%)和淋巴细胞减少。纳米载体(如pH敏感脂质体)可显著降低肝毒性。

Future outlook
时空可控的STING激活策略(如光响应型前药)和双特异性抗体(靶向肿瘤微环境)成为研发热点。值得注意的是,STING通路与铁死亡(ferroptosis)的交叉调控可能开辟联合治疗新途径。

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