科学家首次发现，本应抗癌的STING竟会诱导调节性B细胞抑制自然杀伤细胞的

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近年来，欣欣向荣的免疫治疗已经彻底重构癌症治疗的格局，为广大患者带来了福音。然而，仍有相当一部分患者无法从现有的免疫疗法中获益[1]。

为了寻找新的免疫治疗方法，不少研究者们将目光投向了干扰素基因刺激因子（STING）激动剂。大量临床前研究显示，STING激动剂可以通过激活先天免疫细胞中的cGAS–STING信号通路诱导I型干扰素（IFN-I）产生，启动抗原特异性适应性免疫应答，从而杀伤肿瘤、延长荷瘤小鼠的生存期[2,3]。

但遗憾的是，在几项相关研究中，STING激动剂均折戟沉沙，无一成功进入三期临床实验[3,4]。肿瘤患者对STING靶向治疗如此强烈的耐药性到底从何而来？带着这一灵魂发问，来自北卡罗来纳大学教堂山分校Lineberger综合癌症中心的Jenny P.Y. Ting团队与Yuliya Pylayeva-Gupta团队共同展开了深入研究。

近日，他们的研究成果在顶级期刊《自然》杂志上在线发表[5]。他们首次发现STING竟然可以诱导调节性B细胞（Breg）抑制自然杀伤（NK）细胞的抗癌能力。

这一新型免疫逃逸机制，找出了STING单药治疗失败的内在原因，并为基于STING激动剂的联合治疗策略找到了新方向。

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首先，研究者们建立了小鼠胰腺癌模型，并用STING的天然配体cGAMP（10 µg/mL）治疗小鼠。结果显示，cGAMP虽然无法有效抑制肿瘤生长，但是能够显著促进B细胞在肿瘤组织内浸润（P＜0.0001）。

显然，STING信号通路和B细胞之间存在着千丝万缕的联系。接着，研究者们发现特异性敲除B细胞内的Sting1（即Tmem173）基因（Cd19creTmem173fl/fl），可明显减轻荷瘤小鼠的肿瘤负荷（KPC2173细胞：P=0.0473，KPC4662细胞：P=0.006）。

进一步RNA-Seq及基因富集分析显示，cGAMP能使野生型B细胞中Il10和Ebi3的mRNA上调，但对Tmem173-/-B细胞却无此种功效。联系到几乎所有Breg都能分泌IL-10，而EBI3则是免疫抑制性细胞因子IL-27和IL-35的亚基，研究者们自然而然想到了STING极可能参与Breg调控。

随后的实验结果显示，cGAMP不仅可以刺激野生型B细胞内IL-10（P＜0.0001）、IL-35（P＜0.0001）表达，而且能够极其显著地促使野生型小鼠瘤内Breg（CD1dhiCD5+CD21hi）比例呈剂量依赖性升高。

STING信号显著提高Breg含量

除cGAMP外，其他几种STING激动剂如：DMXAA、diABZI、ADU-S100和MSA-2也都显示出了促进IL-10+及IL-35+Breg升高的能力。

为了进一步探明STING调控Breg的机理，研究者们收集了野生型、Tmem173−/−、Irf3−/−和Ifnar1−/−小鼠的B细胞，并观察经cGAMP刺激后这些类型B细胞内IL-35和IL-10表达水平的变化。

结果显示，cGAMT显著刺激野生型和Ifnar1−/−型B细胞表达IL-35（P＜0.0001）和IL-10（P＜0.0001），但对Tmem173−/−、Irf3−/−型B细胞无此种刺激作用。

如此看来，STING极有可能是通过IRF3来调控Breg的。

后续实验证实，在野生型B细胞中，STING的下游分子IRF3可以结合到Ebi3、p35和Il10基因的启动子区域调控它们的转录；而敲除STING基因后，IRF3就无法结合到这几个基因的启动子区域。

IRF3与野生型B细胞内的Ebi3、p35、Il10启动子结合

这也充分说明，STING信号刺激Breg表达免疫抑制性细胞因子IL-10和IL-35的过程高度依赖于IRF3的转录活性。

接下来，研究人员发现cGAMP在B（Ebi3−/−）、B（p35−/−）小鼠体内展示出了优秀的抑瘤效果（P＜0.0001），但对野生型、B（Ebi3+/−）和B（Il10−/−）型荷瘤小鼠却无明确治疗作用。这意味着，STING信号是通过IL-35来发挥免疫逃逸作用的。

至于背后原因，研究人员发现cGAMP显著提高了B（Ebi3−/−）、B（p35−/−）小鼠体内肿瘤浸润性NK1.1及颗粒酶（GzmB）阳性NK1.1细胞的含量。另外，GzmB+或肿瘤坏死因子（TNF）阳性的CD8+T细胞含量也有所增加。

这一结果很清晰地说明了STING信号是通过IL-35来抑制NK细胞的抑癌功能，从而促使免疫逃逸现象发生的。

STING信号通过IL-35抑制NK细胞

到此，STING信号诱导免疫逃逸的机制已基本理清，接下来，就该针对性地查缺补漏啦。

研究者们根据STING/IRF3/IL-35/NK细胞这一调控通路设计了一个新的联合治疗方案，他们通过STING信号激动剂cGAMP和IL-35阻断抗体anti-IL-35的联合应用，成功地抑制了肿瘤的生长（P＜0.0001）。

cGAMP联合anti-IL-35有效抑制肿瘤生长

随后，研究者们利用TCGA数据库对人胰腺癌的STING和IL-35、IL-10表达水平进行了相关性分析，结果显示人类的EBI3、IL12A和IL10均与TMEM137的表达水平呈正相关。

接下来，通过对胰腺癌患者的外周血B细胞进行cGAMP刺激，研究者们取得了和小鼠胰腺癌模型相似的结论：STING信号可有效诱导B细胞表达EBI3和IL12A。

进一步分析表明，STING信号主要刺激人外周血中的未成熟B细胞和调节性B1细胞（Br1）这两种Breg亚群产生IL-35。

STING信号刺激人外周血中的未成熟B细胞和Br1细胞产生IL-35

作为体内固有免疫反应的关键信号转导分子，STING通过深度参与I型IFNs的调控对机体的抗肿瘤免疫反应发挥影响[6]。因此，在肿瘤免疫治疗的研究中，STING激动剂也曾被寄予厚望。然而，相关研究的不断失败提醒我们，STING背后很可能存在着不为人知的负性免疫调节机制。

本研究针对这一问题展开了深入具体的研究，并揪出了使STING激动剂无效的幕后元凶：STING/IRF3/IL-35信号轴。这是一条独立于I型IFNs的免疫逃逸通路，它通过诱导Breg分泌IL-35来逃避NK细胞的肿瘤杀伤作用。

STING激动剂联合anti-IL-35治疗肿瘤的机制示意图

基于这一发现，STING激动剂联合anti-IL-35在胰腺癌和肺癌的临床前模型中都取得了明确的疗效，为肿瘤免疫治疗提供了新的方向。

参考文献：

1.Ribas A, Wolchok JD. Cancer immunotherapy using checkpoint blockade. Science (New York, NY). Mar 23 2018;359(6382):1350-1355. doi:10.1126/science.aar4060

2.Cheng N, Watkins-Schulz R, Junkins RD, et al. A nanoparticle-incorporated STING activator enhances antitumor immunity in PD-L1-insensitive models of triple-negative breast cancer. JCI insight. Nov 15 2018;3(22)doi:10.1172/jci.insight.120638

3.Amouzegar A, Chelvanambi M, Filderman JN, Storkus WJ, Luke JJ. STING Agonists as Cancer Therapeutics. Cancers. May 30 2021;13(11)doi:10.3390/cancers13112695

4.Gogoi H, Mansouri S, Jin L. The Age of Cyclic Dinucleotide Vaccine Adjuvants. Vaccines. Aug 13 2020;8(3)doi:10.3390/vaccines8030453

5.Li S, Mirlekar B, Johnson BM, et al. STING-induced regulatory B cells compromise NK function in cancer immunity. Nature. Oct 2022;610(7931):373-380. doi:10.1038/s41586-022-05254-3

6.Kwon J, Bakhoum SF. The Cytosolic DNA-Sensing cGAS-STING Pathway in Cancer. Cancer discovery. Jan 2020;10(1):26-39. doi:10.1158/2159-8290.Cd-19-0761

责任编辑丨BioTalker

原标题：《《自然》：终究是错付了！科学家首次发现，本应抗癌的STING竟会诱导调节性B细胞抑制自然杀伤细胞的抗癌能力丨科学大发现》

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