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DNMT抑制剂通过表观遗传恢复cGAS-STING通路并激活RIG-I/MDA5-MAVS增强抗肿瘤免疫:一种新型联合治疗策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月20日 来源:Acta Pharmacologica Sinica 8.4
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本研究针对肿瘤中cGAS-STING通路沉默导致的免疫逃逸问题,通过DNMT抑制剂(DAC)逆转DNA甲基化沉默,恢复cGAS/STING表达并联合化疗药物顺铂(CDDP)激活先天免疫应答。研究发现该策略能协同激活dsDNA/dsRNA感知通路,促进IFNs分泌和T细胞浸润,为免疫治疗耐药患者提供新方案。
在肿瘤免疫治疗领域,一个关键难题是许多患者对免疫检查点抑制剂无应答。研究表明,这种耐药性与肿瘤细胞中cGAS-STING(cyclic GMP-AMP synthase-stimulator of interferon genes)通路的表观遗传沉默密切相关。该通路作为细胞质DNA感知的核心途径,其功能缺陷会导致I型干扰素(IFN)产生障碍,进而影响T细胞浸润和抗原呈递。然而,如何靶向恢复这一通路的功能,并协同现有疗法增强抗肿瘤免疫,成为亟待解决的科学问题。
《Acta Pharmacologica Sinica》最新发表的研究中,Yao Tu等团队通过系统性实验证明:DNA甲基转移酶抑制剂(DNMTi)地西他滨(DAC)可逆转cGAS/STING启动子甲基化,恢复其表达并激活下游免疫应答。研究结合临床样本分析、表观遗传药物筛选、双链核酸刺激实验,以及小鼠移植瘤模型验证,首次揭示DNMT抑制剂通过双重激活cGAS-STING和RIG-I/MDA5-MAVS通路协同增强抗肿瘤免疫的机制。
关键技术方法包括:1)利用TCGA和GEO数据库分析cGAS/STING表达与免疫治疗响应的相关性;2)通过甲基化抑制剂筛选和RNA-seq鉴定表观遗传调控靶点;3)采用Poly(dA:dT)/Poly(I:C)转染评估通路功能;4)建立CT26/4T1小鼠模型验证DAC与顺铂联用效果;5)免疫组化分析肿瘤微环境免疫细胞浸润。
Impairment of the cGAS-STING signaling pathway in tumor
研究发现乳腺癌细胞系(如MDA-MB-453)和临床样本中普遍存在cGAS/STING低表达,且与不良预后相关。通过dsDNA类似物Poly(dA:dT)刺激实验证实,这些肿瘤细胞的p-TBK1和IFNβ诱导能力显著受损。
Intact cGAS-STING signaling correlates with enhanced antitumor immunity
生物信息学分析显示,高表达cGAS/STING的肿瘤具有更多CD8+ T细胞浸润和PD-L1/PD-1上调。组织芯片证实,cGAS/STING高表达组患者的免疫治疗响应率和生存期显著提升。
DNMT inhibitor relieves repression of cGAS and STING
表观遗传药物筛选发现,DAC能剂量依赖性地恢复cGAS/STING表达。机制上,DAC通过抑制DNMT1/3A解除启动子甲基化沉默,使IFNβ表达量提升3-5倍。
Combination therapy enhances pathway activation
DAC与顺铂联用产生协同效应:顺铂诱导的DNA损伤增加胞质dsDNA积累,而DAC恢复的cGAS-STING通路将这些损伤信号转化为IFNβ和CXCL10等效应分子分泌。RNA-seq显示该组合显著激活JAK-STAT和NK细胞毒性通路。
动物实验验证治疗 efficacy
在4T1原位乳腺癌模型中,DAC+顺铂组肿瘤体积减小60%,且伴随CD3+/CD8+ T细胞浸润增加。关键的是,该方案未引起明显毒性反应。
这项研究具有三重意义:首先,确立cGAS-STING通路作为免疫治疗响应预测标志物;其次,揭示DNMT抑制剂通过表观遗传重编程激活先天免疫的双重机制(同时激活dsDNA和dsRNA感知通路);最后,提供可快速转化的临床方案——将已获批的DAC与常规化疗联用,为克服免疫治疗耐药提供新策略。值得注意的是,该方案可能适用于其他cGAS/STING沉默的癌种,如结直肠癌和卵巢癌,具有广阔的临床应用前景。
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