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综述:线粒体DNA释放与cGAS-STING通路激活:抗肿瘤免疫的新见解
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月08日 来源:Pathology - Research and Practice 2.9
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这篇综述系统阐述了线粒体DNA(mtDNA)泄漏激活cGAS-STING(环鸟苷酸-腺苷酸合成酶-干扰素基因刺激因子)通路在肿瘤免疫中的双重作用。作者Ghfren S. Aloraini深入探讨了mtDNA作为损伤相关分子模式(DAMP)通过调控I型干扰素(IFN-I)分泌、树突状细胞成熟和T细胞浸润影响肿瘤微环境(TME),并揭示了靶向该通路(如STING激动剂联合检查点阻断)的免疫治疗新策略。
线粒体DNA释放与免疫感知的分子机制
线粒体DNA(mtDNA)作为16.5kb的环状双链分子,编码13种电子传递链亚基。当细胞遭遇基因组不稳定、代谢压力或治疗损伤时,mtDNA通过线粒体外膜通透化(MOMP)或自噬缺陷泄漏至胞质,被cGAS识别为危险信号。这种识别触发cGAS二聚化并催化合成第二信使2'3'-cGAMP,进而激活STING-TBK1-IRF3信号轴,诱导IFN-β等促炎因子产生。
肿瘤免疫中的双刃剑效应
在早期肿瘤中,mtDNA-cGAS-STING通路的激活促进CD8+ T细胞和NK细胞浸润,增强免疫监视。但持续激活可能导致TME中髓系抑制细胞(MDSC)扩增和PD-L1上调,形成免疫抑制性微环境。有趣的是,肿瘤细胞通过TREX1核酸酶降解mtDNA或表观沉默STING来逃避免疫识别。
治疗策略的创新突破
最新研究显示,稳定mtDNA的化合物(如线粒体抗氧化剂)与STING激动剂(ADU-S100)联用可增强放疗/化疗的免疫原性细胞死亡效应。在黑色素瘤模型中,mtDNA诱导的NETs形成被证明能促进肿瘤转移,而DNase I处理可逆转这一过程。
未来挑战与方向
尽管临床前研究显示STING激动剂与抗PD-1抗体具有协同效应,但实体瘤的异质性和免疫抑制屏障仍是重大挑战。开发肿瘤靶向的mtDNA载体和时空可控的STING调节剂将成为下一代免疫治疗的关键。
结语
mtDNA-cGAS-STING轴如同细胞内的"分子警报器",其精确调控将决定抗肿瘤免疫的成败。从理解mtDNA释放的动力学到开发微环境特异性干预手段,这一领域正在改写癌症免疫治疗的范式。
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