在癌癥治療領(lǐng)域,“老藥新用”正逐漸成為一種高效、經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)新策略。近日,浙江大學(xué)丁玲、楊波等研究者在國際權(quán)威期刊《Journal for ImmunoTherapy of Cancer》上發(fā)表的一項(xiàng)最新研究成果,再次驗(yàn)證了這一思路的潛力——已在血液系統(tǒng)腫瘤中大放異彩的BCL-2抑制劑維奈克拉(Venetoclax/ABT-199),如今被發(fā)現(xiàn)還可通過激活cGAS-STING通路,顯著增強(qiáng)抗腫瘤免疫反應(yīng),并與現(xiàn)有免疫療法產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。
這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)不僅揭示了維奈克拉全新的作用機(jī)制,也為當(dāng)前進(jìn)展緩慢的實(shí)體瘤免疫治療帶來了新的希望。
篩選出發(fā)點(diǎn):尋找能激活STING的老藥
研究團(tuán)隊(duì)最初的設(shè)想,是從已獲批的小分子藥物中篩選出那些能夠有效激活STING信號(hào)通路、且具有良好藥代動(dòng)力學(xué)特性的候選藥物。因?yàn)樵谶^去幾年里,專門開發(fā)的STING激動(dòng)劑雖一度備受期待,但多數(shù)折戟于臨床早期試驗(yàn),要么毒性太大,要么效果不佳。
因此,研究人員決定另辟蹊徑,嘗試“老藥新用”的策略,看看是否能在已有藥物中找到具備激活STING潛質(zhì)的“隱藏高手”。
通過ELISA技術(shù)在結(jié)直腸癌細(xì)胞中的初步篩選,他們驚喜地發(fā)現(xiàn):維奈克拉不僅能誘導(dǎo)趨化因子CXCL10、CCL5和IFN-β的分泌,還能上調(diào)STING、TBK1和IRF3的磷酸化水平,明確顯示出對(duì)STING通路的激活能力。
更重要的是,這種激活效應(yīng)在多種人源和小鼠腫瘤細(xì)胞中均表現(xiàn)穩(wěn)定。在荷瘤小鼠模型中,維奈克拉單獨(dú)使用即可抑制腫瘤生長,而當(dāng)它與PD-L1抑制劑聯(lián)合使用時(shí),更是展現(xiàn)出顯著的協(xié)同增效作用,明顯增強(qiáng)了以T細(xì)胞為主導(dǎo)的抗腫瘤免疫應(yīng)答。
機(jī)制揭秘:不是凋亡,而是mtDNA釋放!
眾所周知,維奈克拉的核心機(jī)制是通過結(jié)合并抑制BCL-2蛋白,解除其對(duì)促凋亡蛋白BAX/BAK的抑制,從而誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡。然而,令人意外的是,在本研究中:
維奈克拉并未顯著誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡;
即使敲除BAX/BAK基因,也不影響其激活STING的效果。
這說明,維奈克拉在此過程中所起的作用,并非傳統(tǒng)意義上的促凋亡機(jī)制。
進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),維奈克拉處理后,癌細(xì)胞內(nèi)最顯著的變化之一,是在細(xì)胞質(zhì)中大量積聚了雙鏈線粒體DNA(mtDNA)。這些外泄的mtDNA被胞內(nèi)的核酸傳感器cGAS識(shí)別后,迅速觸發(fā)下游的STING信號(hào)通路,從而啟動(dòng)一系列免疫應(yīng)答。
這就意味著,維奈克拉在實(shí)體瘤中的“新技能”其實(shí)是通過促進(jìn)mtDNA從線粒體釋放到細(xì)胞質(zhì)中來實(shí)現(xiàn)的。
分子機(jī)制詳解:BCL-2與VDAC1的“離心”合作
為了更深入解析這一現(xiàn)象背后的分子機(jī)制,研究人員參考了2019年發(fā)表在《科學(xué)》上的相關(guān)研究,最終明確了以下關(guān)鍵步驟:
維奈克拉與BCL-2結(jié)合,導(dǎo)致其構(gòu)象改變;
這種結(jié)構(gòu)變化破壞了BCL-2與線粒體膜上的離子通道蛋白VDAC1之間的相互作用;
VDAC1因此更容易進(jìn)入“低聚狀態(tài)”,在線粒體膜上形成孔道;
孔道的打開使得mtDNA得以釋放到細(xì)胞質(zhì)中;
mtDNA被cGAS識(shí)別后,激活STING通路,進(jìn)而引發(fā)I型干擾素反應(yīng)和抗腫瘤免疫應(yīng)答。
整個(gè)過程完全依賴于VDAC1的存在和cGAS的功能完整性。一旦缺失其中之一,維奈克拉便無法有效激活STING通路。
維奈克拉:不只是促凋亡,更是免疫激活的“全能選手”
這項(xiàng)研究打破了以往對(duì)維奈克拉僅限于“促凋亡藥物”的認(rèn)知局限,揭示了其在實(shí)體瘤中激活免疫系統(tǒng)的全新機(jī)制。尤其是在當(dāng)前免疫檢查點(diǎn)抑制劑在部分實(shí)體瘤中療效有限的情況下,維奈克拉的加入,無疑為免疫治療提供了強(qiáng)有力的“助攻”。
此外,由于維奈克拉本身已經(jīng)在臨床上廣泛用于治療慢性淋巴細(xì)胞白血病等血液系統(tǒng)腫瘤,其安全性、耐受性均已得到充分驗(yàn)證。這也意味著,將其應(yīng)用于實(shí)體瘤免疫治療的轉(zhuǎn)化路徑將更加順暢,有望更快進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。
展望未來:從機(jī)制到臨床,維奈克拉能否“一箭雙雕”?
目前,研究團(tuán)隊(duì)正在積極推動(dòng)維奈克拉在實(shí)體瘤中的臨床應(yīng)用評(píng)估。如果后續(xù)臨床試驗(yàn)?zāi)軌蝌?yàn)證其在激活STING、增強(qiáng)免疫應(yīng)答方面的有效性,那么維奈克拉或?qū)㈤_創(chuàng)一條“雙重抗癌”的新路徑:
一方面,繼續(xù)發(fā)揮其促凋亡的傳統(tǒng)功能;
另一方面,通過激活STING通路,提升機(jī)體對(duì)腫瘤的免疫識(shí)別和清除能力。
這不僅為維奈克拉打開了新的適應(yīng)癥窗口,也為我們重新認(rèn)識(shí)BCL-2家族蛋白在免疫調(diào)控中的角色提供了重要線索。
這項(xiàng)由浙江大學(xué)團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)的研究,再次證明了基礎(chǔ)科研與臨床轉(zhuǎn)化之間可以實(shí)現(xiàn)高效聯(lián)動(dòng)。維奈克拉的故事告訴我們:有時(shí)候,我們熟悉的藥物,可能還藏著不為人知的潛能;而解鎖這些潛能的關(guān)鍵,往往在于我們是否愿意跳出固有思維,去探索那些看似無關(guān)卻潛在相連的生物學(xué)機(jī)制。
未來,隨著更多類似機(jī)制的挖掘與驗(yàn)證,我們有理由相信,越來越多的“老藥”將在抗癌戰(zhàn)場上煥發(fā)新生,為更多患者帶來新的希望。