c GAS-STING(cyclic GMP-AMP synthase–stimulator of interferon genes)通路是細胞內重要的先天免疫信號通路,能夠識別腫瘤微環境中的異常DNA(如腫瘤細胞釋放的DNA或病原體DNA),激活I型干擾素(IFN-I)和促炎因子,從而促進抗腫瘤免疫反應。
cGAS-STING信號通路對腫瘤微環境的調控
近日,武漢大學病毒學國家重點實驗室免疫學前沿科學中心舒紅兵 團隊發表在《
Cancer Letters》的最新研究《 The carcinogenic metabolite acetaldehyde impairs cGAS activity to negatively regulate antiviral and antitumor immunity 》顯示,乙醛可通過損害cGAS 活性從而降低機體的抗病毒和抗腫瘤免疫力。
乙醛,被廣泛用作有機合成醋酸、多聚乙醛、 合成橡膠 等產品。2017年 世界衛生組織國際癌癥研究機構 公布的致癌物清單顯示,乙醛為2B類 致癌物 。
1.乙醛抑制 cGAS-STING軸
在1型皰疹病毒HSV-1感染的人單核細胞系THP-1細胞中,STING-TBK1-IRF3 信號通路的磷酸化級聯反應是激活I型干擾素(IFN-I)抗病毒免疫的關鍵步驟 , 而 乙醛 可 抑制 其 磷酸化 級聯反應,從而減弱抗病毒免疫作用。
此外,定量PCR分析表明,乙醛也可劑量依賴性地抑制HSV-1誘導的下游抗病毒基因轉錄,包括人THP1和小鼠巨噬細胞 Raw264.7細胞中的干擾素刺激基因IFNB1、IFIT1和CXCL10。這表明乙醛會損害 cGAS-STING介導的先天免疫反應。
2.乙醛抑制cGAS活性負向調節cGAS-STING通路
結果顯示, 乙醛劑量依賴性地抑制了cGAS和 STING 過表達誘導的ISRE激活,但不是通過單獨過表達MITA或IRF3的組成型活性突變體(IRF3-5D)引起的。
此外乙醛顯著抑制了人THP1細胞和Raw264.7細胞中轉染HT-DNA誘導的cGAMP產生,但對THP-1和Raw264.7細胞中外源添加的cGAMP 所 誘導的下游FNB1和IFIT1基因的轉錄沒有顯著影響 。 這些結果表明,乙醛通過抑制cGAS活性負向調節cGAS- STING 通路。
3.乙醛抑制cGAS與DNA的結合及其相分離
DNA 沉降試驗表明,生物素標記的HSV120 DNA從乙醛處理的細胞中捕獲的cGAS 比模擬處理的細胞少。
微量熱泳測定表明,重組GST-cGAS與HSV60 DNA結合具有相當高的親和力,而乙醛處理的GST-cGAS 與HSV60 DNA結合的親和力則較低。這些結果表明,乙醛通過靶向cGAS而不是DNA來抑制cGAS-DNA結合。
4.乙醛損害抗腫瘤內在免疫并促進結直腸腫瘤生長
由于 cGAS-STING通路參與抗腫瘤免疫,研究使用了MC38結直腸癌小鼠腫瘤模型進行驗證。結果顯示,乙醛抑制了小鼠結直腸MC38細胞中HT-DNA誘導的下游效應基因(包括Ifnb1、Ifit1和Cxcl10)的轉錄。
單極紡錘體激酶抑制劑MPS1是一種廣泛用于產生微核DNA的化學物質,在類似的實驗中,乙醛抑制了MPS1抑制劑反向誘導的下游效應基因的轉錄。而乙醛并不抑制cGAMP、IFN-β或IFN-γ誘導的MC38細胞下游信號傳導,這證實了乙醛抑制MC38細胞中的cGAS活性,從而促進小鼠結直腸腫瘤的生長。
文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.canlet.2025.217615
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