王 婭,吳 碩,李玉環(huán)

(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院抗病毒藥物研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,抗感染藥物研究北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100050)

cGAS-STING通路是中樞細(xì)胞胞質(zhì)DNA傳感器,不僅能夠識別病原體入侵所引入的外源DNA,還能夠識別腫瘤細(xì)胞、死亡細(xì)胞以及破損線粒體所產(chǎn)生的內(nèi)源DNA,感知機(jī)體內(nèi)的感染、炎癥、癌癥等病理狀態(tài),活化機(jī)體免疫防御反應(yīng),是一種進(jìn)化上高度保守的免疫防御機(jī)制,在原核生物和真核生物中都存在其同源物,以干擾素基因刺激因子(stimulator of interferon genes,STING,又稱為TMEM173/MPYS/MITA/ERIS)為靶點(diǎn)的藥物開發(fā)已成為近年創(chuàng)新藥領(lǐng)域的研發(fā)熱點(diǎn)。

1 STING蛋白的結(jié)構(gòu)

干擾素基因刺激因子(stimulator of interferon genes,STING,又稱為TMEM173/MPYS/MITA/ERIS)作為一種先天性免疫調(diào)節(jié)信號分子于2008年首次報(bào)道,主要位于細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmic reticulum,ER),由TMEM173基因編碼,人源STING(hSTING)由379個(gè)氨基酸組成,鼠源STING(mSTING)由378個(gè)氨基酸組成,兩者相似度約 81%。hSTING的N末端結(jié)構(gòu)域(N terminal domain,NTD)主要分為4個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域(TM 1～4),與其細(xì)胞內(nèi)位置密切相關(guān)。C末端結(jié)構(gòu)域(C terminal domain,CTD)包括配體結(jié)合結(jié)構(gòu)域(ligand-binding domian,LBD)和C尾端結(jié)構(gòu)域(C-terminal tail,CTT)兩部分,LBD負(fù)責(zé)與2′ 3′-cGAMP等配體相結(jié)合誘導(dǎo)STING蛋白構(gòu)象轉(zhuǎn)變,CTT負(fù)責(zé)與TANK結(jié)合激酶1(TANK binding kinase 1,TBK1)和干擾素調(diào)節(jié)因子3(interferon regulatory factor 3,IRF3)相結(jié)合,促進(jìn)信號的級聯(lián)傳導(dǎo)。

2 cGAS-STING通路激活及其應(yīng)用

環(huán)狀GMP-AMP合成酶(cyclic GMP-AMP synthase,cGAS)包含一個(gè)核苷酸轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域和兩個(gè)DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域,當(dāng)胞質(zhì)中無雙鏈DNA(double-stranded DNA,dsDNA)時(shí),cGAS會以自我抑制的狀態(tài)存在,當(dāng)存在dsDNA時(shí),cGAS會與dsDNA以序列非特異性的方式相結(jié)合,催化ATP和GTP環(huán)化,形成2′3′-cGAMP。2′ 3′-cGAMP是內(nèi)源性環(huán)二核苷酸(cyclic dinucleotide,CDN)類化合物,除此之外,在細(xì)菌感染的過程中也會產(chǎn)生其他種類的CDNs,如2′2′-cGAMP、3′3′-cGAMP、c-diAMP、c-diGMP等。作為CDNs的下游受體蛋白,靜息狀態(tài)下STING以同源二聚體形式存在,與CDNs結(jié)合后形成四聚體或多聚體復(fù)合物,多聚化STING脫離內(nèi)質(zhì)網(wǎng),轉(zhuǎn)位到高爾基體,募集TBK1和IRF3。TBK1二聚體自身磷酸化激活其激酶活性,然后將STING CTD磷酸化并將IRF3磷酸化激活,活化的IRF3二聚化并轉(zhuǎn)位到細(xì)胞核,促進(jìn)Ⅰ型干擾素(interferon,IFN)基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)。除此之外,STING激活后還會激活激酶IKK,催化IκB蛋白的磷酸化,磷酸化的IκB蛋白通過泛素-蛋白酶體途徑降解,從而將NF-κB釋放出來,進(jìn)入細(xì)胞核,與IRF3和其他轉(zhuǎn)錄因子一起發(fā)揮作用,誘導(dǎo)炎癥細(xì)胞因子(如TNF、IL-6)的表達(dá)。激活后的STING最終會被溶酶體所降解。

cGAS-STING通路是病原體識別和機(jī)體免疫防御的橋梁,在機(jī)體病原體感染中誘導(dǎo)產(chǎn)生免疫應(yīng)答發(fā)揮保護(hù)作用。作為胞質(zhì)DNA傳感器,cGAS-STING通路對巨細(xì)胞病毒、皰疹病毒、腺病毒、痘病毒和乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)等DNA病毒均具有保護(hù)作用。后續(xù)的研究發(fā)現(xiàn),STING通路激活也可以使機(jī)體產(chǎn)生對人類免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)、熱病病毒(yellow fever virus,YFV)、登革病毒(Dengue virus,DENV)和寨卡病毒(Zika virus,ZIKV)等RNA病毒的抵御作用?？笻IV等逆轉(zhuǎn)錄病毒的作用源于對逆轉(zhuǎn)錄生成的DNA中間體的識別,抗其他RNA病毒的具體分子機(jī)制尚不清楚,可能是由于病毒的感染導(dǎo)致細(xì)胞核或線粒體中原本封閉DNA的“泄漏”。STING還可以直接作為DNA感受器,識別細(xì)菌攜帶的CDNs,引發(fā)免疫應(yīng)答。此外,cGAS和STING缺陷的小鼠對惡性瘧原蟲、弓形蟲更易感,小鼠模型顯示更高的寄生蟲負(fù)荷和寄生蟲血癥。

cGAS-STING通路的缺陷或下調(diào)與多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展相關(guān)。在6種惡性黑色素瘤細(xì)胞系(G361、MeWo、SK-MEL-5、SK-MEL-2、SK-MEL-28、WM115)、KRAS突變的肺癌細(xì)胞系和一些人結(jié)直腸癌細(xì)胞系中均發(fā)現(xiàn)了STING沉默或表達(dá)明顯受到抑制。cGAS-STING通路的激活不僅可以阻礙早期腫瘤細(xì)胞的進(jìn)展,促進(jìn)癌細(xì)胞的衰老,幫助腫瘤細(xì)胞自主控制腫瘤,還可以上調(diào)Ⅰ型IFN的產(chǎn)生,增加免疫細(xì)胞如T細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞(nature killer cell,NK cell)浸潤,誘導(dǎo)炎癥細(xì)胞因子、趨化因子等免疫刺激因子的產(chǎn)生,激起宿主免疫應(yīng)答對抗腫瘤。

3 STING激動劑

cGAS-STING通路在抗感染免疫和抗腫瘤免疫中發(fā)揮著重要的作用,研究者們大力開發(fā)相關(guān)藥物,靶向該通路以達(dá)到治療疾病的目的。本文將重點(diǎn)介紹STING激動劑的研究進(jìn)展。

3.1 CDN類STING激動劑

3.1.1臨床試驗(yàn)藥物 內(nèi)源性2′3′-cGAMP可以通過激活cGAS-STING通路,引發(fā)機(jī)體強(qiáng)有力的固有免疫應(yīng)答。研究表明,瘤內(nèi)注射cGAMP,可以有效增強(qiáng)抗腫瘤CD8+T細(xì)胞反應(yīng),從而控制注射瘤和對側(cè)瘤的發(fā)生發(fā)展進(jìn)程;阻斷PD1和CTLA4后,cGAMP觸發(fā)抗腫瘤免疫的能力進(jìn)一步增強(qiáng)。天然CDNs分子可有效激活STING,但這些分子對磷酸二酯酶十分敏感,易被降解。

ADU-S100(ML-RR-S2-CDA/MIW815)是一種通過生物電子等排體設(shè)計(jì)合成的環(huán)二腺苷單磷酸類似物,具有硫代磷酸二酯鍵,既能抵抗磷酸二酯酶的水解,又能誘導(dǎo)THP-1細(xì)胞表達(dá)更高水平Ⅰ型IFN。B16F10小鼠模型中瘤內(nèi)注射ADU-S100可以使小鼠腫瘤顯著消退,并產(chǎn)生長期的免疫記憶[1]。作為首個(gè)進(jìn)入臨床的STING激動劑,最初應(yīng)用于頭頸部鱗狀細(xì)胞癌和晚期或轉(zhuǎn)移性實(shí)體瘤或淋巴瘤的治療,但在臨床Ⅰ期試驗(yàn)階段,ADU-S100與PD-1抗體聯(lián)用療效不佳,目前該試驗(yàn)已被終止;后來ADU-S100陸續(xù)被應(yīng)用于鎮(zhèn)痛等其他方面的研究。

Fig1 Structure and function of human STING protein

Fig2 cGAS-STING pathway

默沙東在研藥MK-1454在MC38小鼠模型瘤內(nèi)注射給藥可產(chǎn)生強(qiáng)大的抗腫瘤細(xì)胞因子和有效的抗腫瘤活性。在MC38和B16F10小鼠模型中,MK-1454與完全鼠化的抗鼠PD-1抗體mDX400聯(lián)合用藥顯示出協(xié)同療效,促使腫瘤進(jìn)一步縮小[2]。MK-1454用于晚期實(shí)體瘤和淋巴瘤的臨床試驗(yàn)中,單一療法未見明顯療效,而與派姆單抗(Pembrolizumab)聯(lián)合用藥組中24%的患者表現(xiàn)出持續(xù)6個(gè)月以上的反應(yīng),但兩個(gè)治療組中部分患者都出現(xiàn)了注射部位疼痛、發(fā)熱等不良反應(yīng)。

SB11285不僅能夠全身遞送,而且還可以在不引起機(jī)體系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)的同時(shí),促進(jìn)激活的免疫細(xì)胞從外周轉(zhuǎn)移至腫瘤病灶,CT26小鼠模型顯示出持久完全的抗腫瘤活性[3]。臨床上晚期實(shí)體瘤患者靜脈注射,I期臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示不管是單藥使用還是和阿替利珠單抗(Atezolizumab)聯(lián)合使用都顯示出來很好的耐藥性。

BMS-986301在CT26和MC38小鼠模型中瘤內(nèi)注射給藥,注射和未注射腫瘤的完全消退率高于90%。CT26小鼠模型中,單用抗PD-1治療無效組,聯(lián)合單劑量BMS-986301治療,注射和未注射腫瘤完全消退率高達(dá)80%[4]。

BI-1387446是BI-STING類激動劑的一種,該類激動劑通過模擬天然STING配體,瘤內(nèi)給藥可以產(chǎn)生劑量依賴性的抗腫瘤活性。

已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗(yàn)的CDN類STING激動劑相關(guān)情況見Tab1。

Tab1 Clinical trials of STING CDN agonists

3.1.2臨床前研究化合物 有研究者通過更換CDNs的核苷組成,發(fā)現(xiàn)了環(huán)腺苷-磷酸肌苷(cyclic adenosine-inosine monophosphate,cAIMP)類似物,不僅更能抵抗酶切,而且在人類和小鼠免疫細(xì)胞系中均具有更強(qiáng)的cGAS-STING通路激活能力,3′3′-cAIMP在小鼠肝癌模型中,瘤內(nèi)注射給藥可以有效促進(jìn)CD8+T細(xì)胞的增殖,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡,減輕小鼠腫瘤負(fù)荷,但對多病灶模型無法解決所有的病變[5]。

在ADU-S100研究的基礎(chǔ)之上,對CDN的堿基和核酸進(jìn)一步修飾獲得了IACS-8779和IACS-8803兩種2′3′-硫代磷酸CDN類似物,體外實(shí)驗(yàn)顯示出了更為強(qiáng)勁的STING通路激活作用,在B16黑色素瘤小鼠模型中具有更好的系統(tǒng)性抗腫瘤活性[6]。

另一種激動劑JNJ-67544412(JNJ-4412)與STING具有更高的親和能力,可以與人類STING的所有主要等位基因相結(jié)合。瘤內(nèi)注射可以引發(fā)促炎細(xì)胞因子和CD8+T細(xì)胞水平升高,給藥后腫瘤顯著消退。雖有體重減輕的不良反應(yīng),但通過減少給藥次數(shù)可有效改善。

GSK532激動劑不僅能夠在不同STING單倍型的外周血單個(gè)核細(xì)胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)中誘導(dǎo)細(xì)胞因子反應(yīng),還能夠激活不同臨床前物種(小型豬、狗、小鼠和大鼠等)的STING直系同源物。GSK532在人體全血中表現(xiàn)出高度的穩(wěn)定性,降解速率明顯減慢,CT26小鼠模型中瘤內(nèi)注射給藥可以誘導(dǎo)強(qiáng)烈的抗腫瘤作用,治愈小鼠的腫瘤再接種表現(xiàn)出明顯的抗性,表明其參與誘導(dǎo)適應(yīng)性免疫反應(yīng)的發(fā)展。

3.2 Non-CDN類STING激動劑CDN類STING激動劑受其理化性質(zhì)的限制,如分子量大、膜通透性差、易被磷酸二酯酶降解、半衰期短等,改造空間和臨床應(yīng)用受限,越來越多的科研工作者致力于開發(fā)新型的Non-CDN類小分子STING激動劑。

3.2.1臨床試驗(yàn)藥物 DMXAA(也稱作Vadimezan / ASA404 / NSC640488)是黃酮類血管破壞劑,在小鼠體內(nèi)通過激活STING蛋白,進(jìn)而誘導(dǎo)IFN-β等細(xì)胞因子的產(chǎn)生,可有效抑制多種實(shí)體瘤的生長。但是該藥在一項(xiàng)針對非小細(xì)胞肺癌的Ⅲ期臨床試驗(yàn)中,與標(biāo)準(zhǔn)化療聯(lián)合使用,未能觀察到明顯的療效。后經(jīng)結(jié)構(gòu)研究分析表明,DMXAA作為mSTING的直接配體,能夠有效激活mSTING,但卻無法激活hSTING。DMXAA 還被發(fā)現(xiàn)在HBV小鼠模型中,可以顯著誘導(dǎo)干擾素刺激基因(IFN-stimulated genes,ISGs)的表達(dá),發(fā)揮抗HBV作用。目前DMXAA已被廣泛用作臨床前STING激動劑研究的工具化合物。

Fig3 Chemical structure of STING CDN agonists

CMA是吖啶酮類化合物,能有效誘導(dǎo)Ⅰ型IFN的產(chǎn)生,對乙腦病毒具有明顯的治療和預(yù)防作用,同樣也是因只能激活mSTING導(dǎo)致臨床試驗(yàn)失敗。

研究者在核酸堿基之間引入跨環(huán)大環(huán)橋來鎖定環(huán)二核苷酸的生物活性U形構(gòu)象,從而產(chǎn)生一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)新穎的大環(huán)橋STING激動劑(MBSA),其對STING的激動效力顯著增強(qiáng)。E7766就是其中一種,在小鼠肝轉(zhuǎn)移瘤模型中顯示出具有強(qiáng)大的抗腫瘤活性和持久的免疫記憶,且對所有主要人類STING變體具有激活能力[7]。

SNX281也對所有人類主要STING變體均具有激活能力,該化合物穩(wěn)定性高,可系統(tǒng)給藥。CT26小鼠模型中單次靜脈注射可使腫瘤完全消退,且與抗PD-1抗體具有協(xié)同抗腫瘤的療效[4]。

已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗(yàn)的Non-CDN類STING激動劑相關(guān)情況見Tab2。

Tab2 Clinical trials of STING non-CDN agonists

Tab3 Clinical trials of STING new dosage form agonists

3.2.2臨床前研究化合物 化合物二酮哌嗪(dispiro diketopiperzine,DSDP)和苯甲酰胺類化合物(6-bromo-N-(naphthalen-1-yl)benzo[d][1,3] dioxole-5-carboxamide,BNBC)是基于人肝癌細(xì)胞HepAD38/cGAS-STING/ISG54 Luc報(bào)告細(xì)胞系進(jìn)行高通量篩選發(fā)現(xiàn)的。二者以hSTING依賴的方式誘導(dǎo)IFN主導(dǎo)的細(xì)胞因子反應(yīng),保護(hù)細(xì)胞免受YFV、DENV和ZIKV等黃病毒的感染。BNBC還可以誘導(dǎo)樹突狀細(xì)胞的細(xì)胞因子反應(yīng)和細(xì)胞成熟,可能進(jìn)一步對CD4+、CD8+等適應(yīng)性免疫應(yīng)答進(jìn)行調(diào)節(jié)[8-9]。

G10、C11和M04 3種hSTING激動劑是基于人成纖維細(xì)胞hSTING-IFN/IRF3報(bào)告細(xì)胞系進(jìn)行高通量篩選時(shí)發(fā)現(xiàn)的,這3種化合物可以激活hSTING介導(dǎo)的IFN/IRF3信號通路,而不激活NF-κB信號通路。其中M04可以促進(jìn)人樹突狀細(xì)胞成熟標(biāo)志物的表達(dá)和CD8+T細(xì)胞的增殖活化。G10、C11對委內(nèi)瑞拉馬腦炎病毒、痘苗病毒、西尼羅河病毒等不同的甲病毒分支具有不同程度的保護(hù)作用[10-12]。

diABZI是小分子氨基苯并咪唑(amidobenzimidazole,ABZI)家族的一員,可以與cGAMP競爭結(jié)合STING,劑量依賴性誘導(dǎo)STING的激活和IFN-β的分泌,在結(jié)直腸癌小鼠模型中可顯著抑制腫瘤的生長[13]。此外,diABZI激活STING還具有顯著的抗病毒活性,如副流感病毒3型和人類鼻病毒16型[14]。近期發(fā)現(xiàn)diABZI可以高效限制SARS-CoV-2在細(xì)胞和動物中的復(fù)制,在小鼠新冠病毒感染模型中,在病毒感染之前或之后通過鼻內(nèi)給藥diABZI-4可完全保護(hù)其免受SARS-CoV-2感染引起的嚴(yán)重呼吸系統(tǒng)疾病的侵襲[15]。

苯并噻吩類化合物MSA-2是基于THP1-hSTING-IFNβ報(bào)告細(xì)胞系在化合物庫中篩選得到的,瘤內(nèi)注射、皮下注射和口服給藥都能有效激活STING,誘導(dǎo)IFN-β、IL-6等細(xì)胞因子水平升高,MSA-2的弱酸性使其能夠選擇性激活腫瘤細(xì)胞中的STING,MC38小鼠模型中80%～100%的小鼠給藥后腫瘤消退,再次注射95%的小鼠都沒有出現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)的現(xiàn)象,MC38、CT26、B16F10、LL-2多種腫瘤模型中單藥治療有效,與抗鼠PD-1抗體muDX400聯(lián)合用藥顯示出協(xié)同療效[16]。

SR-717是咪唑噠嗪類化合物,兩分子SR-717可以模擬cGAMP結(jié)合并激活mSTING和hSTING,劑量依賴性的升高IFN-β、IL-6等細(xì)胞因子的水平,促進(jìn)CD8+T、NK等免疫細(xì)胞的增殖活化,瘤內(nèi)注射顯示出強(qiáng)勁的抗腫瘤活性,腹腔注射給藥也可以降低腫瘤負(fù)荷,在侵襲性黑色素瘤、結(jié)直腸癌、肺結(jié)節(jié)等小鼠模型中均有效,其抗腫瘤效果優(yōu)于PD-1或PD-L1抗體[17]。

從山竹中提取得到的天然黃酮類化合物的α-Mangostin能夠與hSTING結(jié)合,提高其穩(wěn)定性,激活下游STING-TBK1-IRF3信號通路,產(chǎn)生抗病毒和抗腫瘤活性,同時(shí)還能夠誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞促腫瘤M2表型轉(zhuǎn)變?yōu)榭鼓[瘤M1表型[18]。

除此之外,一些新型小分子STING激動劑陸續(xù)被開發(fā)出來?；诮Y(jié)構(gòu)虛擬篩選和熒光偏振實(shí)驗(yàn)從化合物庫中篩選并經(jīng)結(jié)構(gòu)改造獲得的三唑喹喔啉類化合物1a可以有效激活STING及其下游TBK1-IRF3信號軸,劑量依賴性地促進(jìn)人THP-1細(xì)胞和小鼠BMDM細(xì)胞中IFN-β、CXCL10、IL-6的表達(dá)[19]。非核苷酸非環(huán)狀Selvita和Ryvu′s STING激動劑可以在PBMC和樹突狀細(xì)胞等細(xì)胞中有效誘導(dǎo)細(xì)胞因子反應(yīng),Ryvu′s激動劑在CT26小鼠模型中可使腫瘤完全消退,且形成免疫記憶。TTI-10001可以激活hSTING和mSTING,瘤內(nèi)注射給藥可以誘導(dǎo)免疫細(xì)胞因子的表達(dá),產(chǎn)生良好的抗腫瘤活性。ALG-031048與ADU-S100相比,穩(wěn)定性更高,瘤內(nèi)注射給藥腫瘤消退率更高,皮下注射給藥也顯示出很好的抗腫瘤效果,與抗PD-1抗體協(xié)同作用,增強(qiáng)對腫瘤生長的抑制。CRD-5500可以通過多種途徑給藥,臨床前數(shù)據(jù)顯示,瘤內(nèi)注射和靜脈注射給藥都可以使CT26小鼠模型腫瘤消退,與免疫檢查點(diǎn)抑制劑協(xié)同作用,抗腫瘤效果更佳[4]。

3.3 STING激動劑新劑型的開發(fā)和應(yīng)用高劑量的小分子激動劑會激活“脫靶”細(xì)胞類型中的STING,如效應(yīng)T細(xì)胞,導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的發(fā)生,最終阻礙免疫記憶的形成。為此,人們陸續(xù)通過開發(fā)STING激動劑的新劑型以實(shí)現(xiàn)cGSA-STING通路的靶向激活。

NBTXR-3新型納米藥物,是一種放射增敏劑,一次性腫瘤內(nèi)注射給藥,放射療法激活。與單純放療相比,NBTXR3激活后可劑量依賴性地增加cGAS-STING通路的激活,增加了腫瘤細(xì)胞的殺傷效率和免疫原性細(xì)胞的死亡。臨床前研究顯示,通過NBTXR3、放療和免疫檢查點(diǎn)抑制劑的三重組合,可以“重新編程”局部和遠(yuǎn)處腫瘤的微環(huán)境,延緩靶向和遠(yuǎn)處腫瘤的生長,提高生存率。

SYN-STING(SYNB 1891)是一種可以調(diào)控表達(dá)DacA蛋白的大腸桿菌工程菌株,DacA蛋白可以催化生成環(huán)狀A(yù)MP二聚體,模擬cGAMP激活STING。瘤內(nèi)注射給藥后,在腫瘤組織中表現(xiàn)出定位、持久性、代謝活性和中等水平抗腫瘤活性。在B16F10黑色素瘤、EL4淋巴瘤、CT26結(jié)腸癌小鼠模型中可形成有效抗腫瘤免疫和良好的免疫記憶,并激活抗原提呈細(xì)胞[20]。

exoSTING(CDK-002)是一種工程化的外泌體,可以選擇性地將裝載的STING激動劑輸送至腫瘤部位抗原提呈細(xì)胞,產(chǎn)生更為有效的腫瘤抗原特異性的免疫應(yīng)答,和抗PD-1抗體聯(lián)合治療可進(jìn)一步增強(qiáng)抗腫瘤免疫反應(yīng)。

4 STING激動劑研發(fā)的挑戰(zhàn)與展望

STING無疑是一個(gè)有前途的免疫治療靶點(diǎn),但在STING激動劑的研究和開發(fā)過程中也不乏問題和挑戰(zhàn)。

Fig4 Chemical structure of STING Non-CDN agonists

首先,STING蛋白本身是一把雙刃劍。激活STING可以激發(fā)機(jī)體的固有和適應(yīng)性免疫應(yīng)答,產(chǎn)生良好的抗感染和抗腫瘤活性。但STING的激活也會對機(jī)體產(chǎn)生一些負(fù)面作用。(1)腫瘤細(xì)胞中染色體的不穩(wěn)定性和基因組DNA的泄漏可能會導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞以STING依賴的方式增強(qiáng)其侵襲、轉(zhuǎn)移能力和耐藥性[21];(2)STING對內(nèi)源性DNA的異常識別和基因突變所致組成性激活與各種自身免疫性疾病的發(fā)生密切相關(guān)[22];(3)cGAS-STING通路的激活可以加重衰老和老齡化疾病[23],該通路的下調(diào)或沉默可以有效改善心血管、脂肪組織炎癥反應(yīng),降低心血管疾病、肝臟疾病等慢性疾病的嚴(yán)重程度[24]。越來越多的研究表明,STING是一些自身炎癥和自身免疫性疾病發(fā)病機(jī)制中的核心驅(qū)動因素。鑒于此,以STING為靶點(diǎn)抑制劑的研發(fā)正在進(jìn)行中,現(xiàn)有的抑制劑主要包括以Astin C為代表的競爭性拮抗劑和以硝基脂肪酸(NO2-FAs)、硝基呋喃類化合物為代表的共價(jià)抑制劑兩種類型。

其次,越來越多的研究發(fā)現(xiàn)病原微生物逐漸衍生出了各種針對STING的免疫逃逸策略。如DENV NS2B/3蛋白酶復(fù)合體結(jié)合并切割STING蛋白;丙型肝炎病毒NS4B蛋白結(jié)合并滅活STING;冠狀病毒HCoV-NL63通過木瓜蛋白酶、HBV通過聚合酶可以破壞K63介導(dǎo)的STING的多聚泛素化,而STING的多聚泛素化正是激活I(lǐng)FN信號所必需的[25]。

最后,在STING激動劑的研發(fā)過程中還有一些必須要納入考慮的問題。(1)STING的廣泛表達(dá);(2)STING的單核苷酸多態(tài)性,目前已發(fā)現(xiàn)的STING突變體主要有四種:R232H、R293Q、AQ和HAQ,不同突變體對同一STING激動劑的敏感性是有差別的;(3)經(jīng)典CDNs激活STING需要一個(gè)封閉的“蓋子”構(gòu)象,而一些激動劑如diABZI卻能在保持構(gòu)象開放的同時(shí)激活STING。因此,STING構(gòu)象的改變和對下游信號通路激活的傾向性仍需要進(jìn)一步研究確定。