Cancer therapies targeting the STING pathway

Full Text

Введение

Несмотря на усилия научного сообщества в разработке новых противоопухолевых препаратов, ведущих к стойкой ремиссии и снижению количества побочных эффектов, доминирующей стратегией на практике является химиотерапия и хирургическое удаление опухоли [1]. Клетки опухоли оказывают влияние на своё микроокружение, в частности на опухоль-ассоциированные макрофаги, продуцируя продукты клеточного метаболизма, также возможна экспрессия цитокинов другими иммунными клетками и клетками опухоли, что приводит к привлечению большего количества макрофагов в опухолевый очаг и изменению фенотипа макрофагов на подавляющий противоопухолевый иммунитет [2]. Этот процесс способствует выживанию опухолевых клеток и росту опухоли [3].

За последние десятилетия иммунотерапия рака и роль врождённого иммунитета в борьбе с опухолью вновь привлекли внимание исследователей как новое перспективное направление для исследований в области онкологии.

ЦЕЛЬ

Систематизировать актуальные научные данные о способах воздействия на сигнальный путь STING для терапии злокачественных новообразований.

МЕТОДОЛОГИЯ ПОИСКА ИСТОЧНИКОВ

Для написания настоящего литературного обзора использовали следующие базы данных: PubMed, eLibrary, Google Scholar, NCBI ClinicalTrials, PubChem. Период поиска — с июня по август 2025 г. Ключевые запросы: «STING protein», «cGAS protein», «cGAS-STING pathway», «IFN-β», «interferon-based treatment», «type I IFN induction», «antibody-drug conjugate», «STING activation», «STING agonist», «HER2-targeted therapies». Глубина поиска — 1992–2025 гг. Всего найдено около 90 источников, исключено около 15, которые не соответствовали узкой теме настоящего обзора, имели неполный текст, имели недостаточную на сегодняшний день актуальность.

ОБСУЖДЕНИЕ

Сигнальный путь STING: структура, история открытия

Внутриклеточный белок STING (Stimulator of interferon genes; стимулятор интерфероновых генов) находится в центре интерферонового сигнального пути и является частью врождённого иммунитета. Это белок мембраны эндоплазматического ретикулума, который является посредником в каскаде событий, приводящих к синтезу интерферонов (IFN) I типа, а также других цитокинов — CCL2, CCL20 (chemokine (C-C motif) ligand, лиганд хемокина), привлекающих моноциты, Т-клетки памяти и дендритные клетки к участкам воспаления. Таким образом, STING принимает участие в активации врождённого иммунитета в близрасположенных тканях [4, 5].

Впервые об открытии белка STING сообщила группа исследователей в 2008 году, тогда он получил название MPYS и был описан как белок, ассоциированный с главным комплексом гистосовместимости II (MHC II) и, таким образом, играющий роль в передаче сигналов о гибели клетки [6]. Далее, в 2013 году, группа исследователей сообщила о роли цитозольного белка cGAS (циклическая GMP-AMP (cGAMP)-синтаза) в формировании иммунного ответа, после чего была описана структура сигнального пути cGAS-STING [7].

Иммунные клетки реагируют на патогены и повреждённые ткани посредством распознавания патоген-ассоциированных молекулярных факторов (pathogen-associated molecular patterns, PAMP) и факторов, ассоциированных с повреждением (damage-associated molecular patterns, DAMP). Одним из таких факторов является цитозольная ДНК. Появление ДНК в цитоплазме — сигнал о неблагополучии, который может возникать в результате проникновения в организм инфекционного агента, в процессе клеточного старения, повреждения генома, повреждения митохондрий, а также при развитии злокачественного новообразования [8].

Белок cGAS — наиболее изученный сенсор двухцепочечной ДНК в цитоплазме. Связывание цитозольной двухцепочечной ДНК приводит к активации cGAS и синтезу циклического динуклеотида cGAMP (рис. 1) из аденозинтрифосфата и гуанозинтрифосфата [9]. При связывании с циклическим динуклеотидом cGAMP белок STING перемещается из эндоплазматического ретикулума в перинуклеарные везикулы, димеризуется, после чего димер STING опосредует активацию киназы TBK1 (TANK-binding kinase 1), которая фосфорилирует фактор регуляции интерферона 3 (IRF3) [4]. Фосфорилированный димер IRF3 перемещается в ядро и индуцирует транскрипцию генов интерферонов I типа — IFN-α и IFN-β [10]. Помимо транскрипционного фактора IRF3, STING опосредует активацию NF-κB, основного фактора транскрипции провоспалительных цитокинов [11].

 

Рис. 1. Циклический динуклеотид cGAMP, естественный активатор сигнального пути STING.

Fig. 1. Cyclic dinucleotide, cGAMP a natural activator of the STING signaling pathway.

ChemSpider. Royal Society Of Chemistry; 2009–2025. [cited 2025 Oct 24]. Available from: https://www.chemspider.com/

 

Показано, что реализация сигнального пути cGAS-STING может быть нарушена в опухолевых клетках, что, вероятно, является возможным путём обхода опухолевыми клетками иммунной системы. В исследованиях активности сигнального пути STING, активированного двухцепочечной ДНК in vitro, показано снижение его активности на некоторых клеточных линиях колоректального рака человека. Таким образом, дисфункция сигнального пути cGAS-STING может способствовать развитию злокачественного новообразования [12, 13].

Роль интерферонов в противоопухолевом иммунитете

Интерфероны I типа — цитокины, обладающие противовирусной и противоопухолевой антипролиферативной активностью. Наиболее активными продуцентами интерферонов I типа являются плазмоцитоидные дендритные клетки, B-лимфоциты, T-лимфоциты, NK-клетки, моноциты и макрофаги [14]. Интерфероны принимают участие в реакциях воспаления, распознавании опухолевых клеток, активации T-лимфоцитов и NK-клеток [15].

К интерферонам I типа у человека относятся IFN-α, IFN-β и, в меньшей степени, IFN-ω, IFN-ε и IFN-κ [16, 17]. После высвобождения интерфероны I типа связываются с рецептором IFN-α/β (IFNAR) на клетках-мишенях, что активирует сигнальный путь JAK-STAT, состоящий из тирозинкиназ класса Janus (JAK) и белков семейства преобразователей сигналов и активаторов транскрипции (signal transducer and activator of transcription, STAT) [18, 19]. Гетеродимер белков семейства STAT опосредует транскрипцию интерферон-стимулируемых генов (ISG) [20–22]. Преимущество функции ISG у человека заключается в ингибировании репликации вирусной РНК, ДНК или в связывании с вирусными белками [23]. Рецептор IFNAR ассоциирован с рецепторной тирозинкиназой Axl, ингибитором путей врождённого иммунитета и фактором развития устойчивости опухолевых клеток к лекарствам [24]. Axl стимулирует транскрипцию белков SOCS (suppressor of cytokine signaling proteins, белки-супрессоры цитокинового сигналинга), которые прямо ингибируют активность JAK либо опосредуют протеасомную деградацию JAK и IFNAR [25, 26]. В экспериментах на ряде клеточных линий мышиной меланомы показано, что блокада рецептора IFNAR ассоциирована со снижением эффективности ингибиторов контрольных точек иммунитета — антител против мембранного белка программируемой клеточной гибели PD-1 (programmed cell death 1) [27].

Продуцируемые дендритными клетками при вирусной инфекции IFN-α/β являются необходимыми участниками процесса кросс-презентации антигена CD4- и CD8-позитивным T-клеткам с их последующей активацией [28, 29].

Упомянутый выше механизм активации кросс-презентации интерферонами I типа реализуется и в противоопухолевом иммунитете [30]. Интерфероны I типа стимулируют противоопухолевый иммунитет, активируя цитотоксические T-клетки, NK-клетки, дендритные клетки, а также ингибируя миелоидные супрессивные клетки (myeloid-derived suppressor cell, MDSC) и регуляторные T-клетки (regulatory T-cells, Tregs), которые ослабляют противоопухолевый иммунитет. Непосредственно воздействуя на опухолевые клетки, интерфероны могут стимулировать экспрессию опухолевых антигенов, что способствует кросс-презентации антигенов T-клеткам [31].

Активируемые интерферонами I типа иммуностимулирующие сигнальные пути становятся потенциальными мишенями для новых противоопухолевых препаратов. В качестве первого одобренного иммунологического препарата против злокачественных новообразований был использован IFN-α [32, 33]. Показано увеличение выживаемости пациентов с меланомой при введении высоких доз IFN-α2b в комбинации с другими противоопухолевыми препаратами. Однако высокие дозы терапевтического интерферона при его системном введении могут проявлять токсичность в виде ухудшения состояния пациентов, подобного простуде [34]. На сегодняшний день фармацевтические компании создают препараты на основе рекомбинантных и пегилированных форм IFN-α для лечения множественной миеломы, саркомы Капоши, меланомы и других видов рака [35, 36].

Помимо вышеописанных иммуномодулирующих механизмов, интерфероны также обладают антиангиогенным, антипролиферативным и проапоптотическим свойствами, что делает их незаменимыми участниками борьбы со злокачественными новообразованиями. По одной из гипотез, IFN-I ингибирует рост новых кровеносных сосудов во время развития опухоли посредством воздействия на моноциты. Фактор роста эндотелия сосудов, VEGF (Vascular endothelial growth factor), — белок, вырабатываемый клетками, которые не получают нужного уровня кислорода, для развития новых кровеносных сосудов, стимулирует миграцию моноцитов. Злокачественные новообразования способны стимулировать продукцию VEGF при росте и метастазировании [37, 38]. Показано, что IFN-β подавляет экспрессию гена нейропилина 1, NRP1, мембранного белка-корецептора VEGFR (рецептор VEGF) у моноцитов. Тем самым IFN-β снижает хемотаксис моноцитов, продуцирующих хемокины и факторы роста, направленный в сторону высоких концентраций VEGF, и способствует подавлению ангиогенеза в области развивающегося новообразования [39].

Чрезмерные провоспалительные эффекты у пациентов, связанные с системным введением IFN и их длительным воздействием, являются причиной разработки системы целенаправленной стимуляции продукции интерферонов в опухолевом узле. Возможным решением этой проблемы является направленная стимуляция сигнального пути STING.

Активаторы сигнального пути STING. Циклические динуклеотиды

Непосредственным активатором белка STING является циклический динуклеотид cGAMP (см. рис. 1), синтезированный в результате активации фермента cGAS. Показано, что сродство STING к cGAMP выше, чем к циклическому динуклеотиду c-di-GMP (рис. 2) [40]. cGAMP гидролизуется до АТФ и ГТФ ферментом ENPP1 (эктонуклеотидная пирофосфатаза-фосфодиэстераза 1, ectonucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase 1), в связи с чем он не может быть использован как лекарственный препарат [41]. При этом сам фермент ENPP1 может стать мишенью противоопухолевой терапии. Показано, что инактивация ENPP1 путём нокаута ассоциирована с замедлением роста опухоли и метастазирования, что, скорее всего, связано с замедлением деградации cGAMP [42]. Таким образом, этот путь может лечь в основу стратегии использования внутриклеточного cGAMP для локальной активации STING в опухолевом узле. В 2023 году группа учёных опубликовала результаты исследования синтезированного ими вещества LCB33, ингибитора ENPP1. Показано, что новое вещество на мышиных моделях колоректального рака при пероральном введении имеет противоопухолевую активность как самостоятельно, с TGI (Tumor growing inhibition, торможение роста опухоли) 39%, так и в комбинации с анти-PD-L1-терапией, TGI 72% [43]. Кроме того, биотехнологическая компания Riboscience LLC объявила о начале клинических испытаний разработанного ею препарата RBS2418, селективного ингибитора ENPP1, который направлен на повышение уровня внутриклеточного cGAMP (набор испытуемых продолжается в настоящее время, номер в реестре клинических исследований — NCT05270213). Также известно, что в конце 2025 года начнётся набор испытуемых в клинические исследования другого ингибитора ENPP1, препарата ISM5939, разработанного с использованием искусственного интеллекта биотехнологической компанией InSilico Medicine (номер в реестре клинических исследований — NCT06724042) [44].

 

Рис. 2. Циклический динуклеотид c-di-GMP.

Fig. 2. Cyclic dinucleotide, c-di-GMP.

ChemSpider. Royal Society Of Chemistry; 2009–2025. [cited 2025 Oct 24]. Available from: https://www.chemspider.com/

 

В аналогичном направлении работают исследователи из Нью-Джерси, США, опубликовавшие результаты изучения свойств соединения VB-85680, разработанного ими ингибитора экзонуклеазы TREX1. Предположительно, подавление экзонуклеазной активности TREX1 приведёт к накоплению внутриклеточного cGAMP и дополнительной стимуляции пути STING. В настоящем исследовании показана ингибирующая активность VB-85680 in vitro в отношении TREX1 методом вестерн-блоттинга и активация интерферон-стимулируемых генов ISG на клеточной линии THP1-Dual™ методом полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией в реальном времени и секвенированием РНК [45].

Одним из перспективных направлений научных исследований на эту тему является создание синтетических циклических динуклеотидов — потенциальных активаторов STING с улучшенными свойствами, которые могли бы служить компонентами лекарственного средства. К возможным структурным изменениям циклического нуклеотида относятся модификации фосфатной группы: создание тиофосфатных, боранофосфатных, карбамидных и тиокарбамидных динуклеотидов; модификации рибозного кольца: замещение гидроксильного остатка азотом или фосфором; использование неканонических пуриновых оснований [46–49].

Известно о разработках терапевтического агониста STING фармацевтическими компаниями Chinook Therapeutics, Inc. (ранее — Aduro) и Novartis. Новое соединение на основе циклического динуклеотида получило название ADU-S100 в начале проведения I фазы клинических испытаний (номер в реестре клинических исследований — NCT02675439), однако в настоящее время это исследование прекращено. Переносимость препарата пациентами с метастатическими солидными опухолями или лимфомой была удовлетворительной, через 6 часов после введения отмечалось увеличение содержания цитокинов IFN-β, MIP-1β, IL6, MCP-1 и CXCL10 в плазме, при этом максимально переносимая доза не была достигнута, так как не было выявлено зависимости между дозой изучаемого препарата и фармакодинамикой, в связи с чем невозможно было выявить единую биологически активную дозу ADU-S100. Также отмечен низкий процент пациентов, у которых зафиксировали частичный или полный ответ. Авторы предполагают, что исследуемый ими препарат недостаточно эффективно активирует STING [50]. Это подтверждает данные о том, что сродство белка STING к циклическим динуклеотидам различно в зависимости от их структуры [40], в связи с чем необходимо целенаправленно исследовать соединения с повышенным сродством к STING для его наиболее эффективной активации.

К новым запатентованным нуклеотидным агонистам относится соединение Ulevostinag (MK-1454), разработанное фармацевтической компанией MSD (Merck & Co, Inc.). После I фазы клинических испытаний в 2025 году опубликованы данные об исследовании противоопухолевого свойства этого соединения в совокупности с терапевтическим моноклональным антителом пембролизумаб, ингибитором пути PD-1/PD-L1 (номер в реестре клинических исследований — NCT03010176, NCT04220866). В результате II фазы клинических исследований показано, что 4 из 8 испытуемых имели частичный или полный ответ на комбинированную терапию пембролизумабом с MK-1454 [51, 52]. Ещё один синтетический агонист STING, BMS-986301, разработанный компанией Bristol-Myers Squibb, прошёл клинические испытания по лечению солидных опухолей в комбинации с терапевтическими антителами ниволумаб, ингибитором пути PD-1/PD-L1, и ипилимумаб, антителом к гликопротеину цитотоксических T-лимфоцитов 4 (CTLA-4) (номер в реестре клинических исследований — NCT03956680).

Активаторы сигнального пути STING. Низкомолекулярные соединения

Агонистами STING могут выступать и соединения ненуклеотидной природы, так как присущая нуклеотидам нестабильность ограничивает возможности их использования. В качестве потенциального терапевтического активатора пути STING исследователи также рассматривали соединение DMXAA (5,6-диметилксантенон-4-уксусная кислота), или Vadimezan. Однако его положительный эффект как активатора STING отмечен только на мышиной модели при солидных опухолях, в то время как белок STING человека нечувствителен к этому соединению, что показано в экспериментах in vitro. Это препятствует терапевтическому потенциалу DMXAA, но может служить основой для разработки аналогов DMXAA, в достаточной степени активных в отношении человеческого STING [53, 54].

В 2018 году группа исследователей опубликовала данные о синтезе и исследовании нового агониста STING — соединения на основе моноаминобензимидазола (ABZI). Его димер diABZI, который обладает большим сродством к STING, продемонстрировал противоопухолевую активность на мышиных моделях рака ободочной кишки при внутривенном введении. Отмечено, что diABZI обладает более высокой биодоступностью, чем агонисты STING из группы циклических динуклеотидов [55]. Далее показано, что diABZI в экспериментах in vitro, помимо активации STING, усиливает презентацию антигенов опухолевыми клетками, о чём свидетельствует значительное увеличение фосфорилированного STAT1 в опухолевых клетках после воздействия diABZI. Также авторы сообщают, что diABZI повышает эффективность иммунобиологической терапии TCR-T (T-cell receptor T-cell therapy), активируя цитотоксические T-клетки. В экспериментах in vitro авторы показали, что после обработки diABZI модифицированные T-клетки с высокоаффинным TCR (1G4 TCR-Т) проявляют статистически значимую цитотоксическую активность в отношении клеточной линии MB-231, клеток рака молочной железы. Также на модифицированных T-клетках с высокоаффинным TCR-методом полимеразной цепной реакции в реальном времени показано значимое (в 5–10 раз) увеличение экспрессии генов, кодирующих IFN-β, CXCL10, IL-6 (интерлейкин-6), после воздействия diABZI, что может свидетельствовать о направленной стимуляции STING исследуемым веществом. В экспериментах in vivo на мышах с привитой клеточной линией Mel526 (меланома) авторы показали умеренное торможение роста опухоли при воздействии diABZI и значительное торможение роста опухоли при введении 1G4 TCR Т-клеток, предварительно обработанных diABZI [56]. Множественные эффекты diABZI, продемонстрированные в данном исследовании, делают его перспективным звеном для разработки новых противоопухолевых препаратов на основе активаторов сигнального пути STING. Тем не менее одним из эффектов diABZI является увеличение экспрессии гена IL6, провоспалительного цитокина IL-6, который может способствовать формированию воспалительного микроокружения опухоли, активировать сигнальный путь IL-6/JAK2/STAT3 и, таким образом, способствовать прогрессированию опухоли [57].

В 2020 году были опубликованы данные о новом активаторе STING — низкомолекулярном соединении MSA-2 (рис. 3). В экспериментах на мышиной модели MSA-2 проявляет противоопухолевую активность и способствует увеличению уровня IFN-β при пероральном и подкожном введении. Это соединение в перспективе может быть использовано для разработки новых вариантов терапии рака [58].

 

Рис. 3. Структурная формула соединения MSA-2 ((4-(5,6-диметокси-1-бензотиофен-2-ил)-4-оксобутановая кислота) [59].

Fig. 3. MSA-2,4-(5,6-Dimethoxybenzo[b]thiophen-2-yl)-4-oxobutanoic acid [59].

 

В 2023 году с использованием научных данных о стимуляции STING соединением MSA-2 в НИИ ЭДиТО НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина МЗ России синтезировано новое оригинальное низкомолекулярное соединение — изопропиловый эфир 5,6-диметокси-гамма-оксобензо[b]тиофен-2-бутановой кислоты из 4-(5,6-диметокси-1-бензотиофен-2-ил)-4-оксобутановой кислоты, получивший название SAD-2 (рис. 4). SAD-2 показал более высокие результаты в антипролиферативных тестах на клеточной линии колоректального рака человека HT29 в сравнении с его ближайшим аналогом MSA-2 [59].

 

Рис. 4. Структурная формула соединения SAD-2 (изопропиловый эфир 5,6-диметокси-γ-оксобензо[b]тиофен-2-бутановой кислоты) [59].

Fig. 4. SAD-2 (isopropyl ether 5,6-dimethoxy-γ-oxobenzo[b]thiophene-2-butanoic acid) [59].

 

Эти и другие примеры новых соединений — активаторов STING демонстрируют многообещающие результаты в доклинических исследованиях и потому представляют интерес для дальнейшего изучения в контексте лечения злокачественных новообразований. Однако, несмотря на положительные результаты, ни один из агонистов STING на данный момент не одобрен для противоопухолевой терапии. Системная активация STING, как и системное введение терапевтических интерферонов, может стать причиной аутоиммунных реакций, некоторые солидные опухоли, а также очаги метастазирования недоступны для внутриопухолевого введения препарата. Необходимо изучение новых методов целенаправленной доставки активаторов STING в опухолевый узел, что, предположительно, улучшит эффективность и переносимость данных соединений (табл. 1).

 

Таблица 1. Химические соединения — стимуляторы сигнального пути STING в разработке противоопухолевых препаратов

Table 1. Chemical compounds stimulating the STING signaling pathway in the research of anticancer drugs

Название соединения	Характеристика	Исследование
cGAMP	Циклический динуклеотид, внутриклеточный агонист STING	DOI: 10.1038/nature07317
LCB33	Ингибитор ENPP1	DOI: 10.1158/1538-7445.AM2023-702
RBS2418	Ингибитор ENPP1	NCT05270213
ISM5939	Ингибитор ENPP1	NCT06724042
VB-85680	Ингибитор TREX1	DOI: 10.1371/journal.pone.0305962
ADU-S100	Соединение на основе циклического динуклеотида	NCT02675439 (исследование прекращено)
Ulevostinag (MK-1454)	Нуклеотидный агонист STING	NCT03010176; NCT04220866
BMS-986301	Нуклеотидный агонист STING	NCT03956680
DMXAA (Vadimezan), не активен в отношении белка STING человека	Активатор STING: 5,6-диметилксантенон-4-уксусная кислота	DOI: 10.3390/molecules28072906
diABZI	Димер аминобензимидазола, активатор STING	DOI: 10.1038/s41586-018-0705-y; DOI: 10.1038/s41419-024-06638-1
MSA-2	Низкомолекулярный активатор STING	DOI: 10.1126/science.aba6098
SAD-2	Низкомолекулярный активатор STING, новое химическое соединение, полученное в НИИ ЭДиТО НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина	Патент Nº 2811736 Российской Федерации, МПК CO7D 333/64 (2006.01), A61K 31/381 (2006.01), A61P 35/00 (2006.01)
IMSA172	Конъюгат динуклеотида-агониста STING и антитела к EGFR	DOI: 10.1073/pnas.2214278119
PSMA-E7766	Конъюгат агониста STING и антитела к PSMA	DOI: 10.1136/jitc-2024-SITC2024.1017
XMT-2056	Конъюгат динуклеотида-агониста STING и антитела к HER-2	DOI: 10.1021/acs.jmedchem.3c00907; NCT05514717

 

Иммуноконъюгаты как способ направленной терапии опухолей

Создание иммуноконъюгатов (ADC, antibody-drug conjugate) активаторов STING и моноклональных антител против опухоль-специфичных антигенов для разработки противоопухолевого препарата поможет преодолеть ограничения, связанные с системным или внутриопухолевым введением агонистов STING и других противоопухолевых препаратов. Первый терапевтический иммуноконъюгат Гемтузумаб озогамицин был одобрен в 2000 году для терапевтического применения против миелоидного лейкоза [60]. Иммуноконъюгат целенаправленно доставляет к экспрессирующим антиген опухолевым клеткам препарат, реализующий свою функцию, как правило, путём эндоцитоза и интернализации связавшегося с антителом поверхностного антигена [61].

Одно из отличий иммуноконъюгатов активаторов STING от других цитотоксических препаратов состоит в том, что в данном случае противоопухолевая активность будет достигнута не прямым уничтожением опухолевой клетки, а активацией путей врождённого иммунитета в опухолевом узле. При этом эндоцитоз всего иммунного комплекса осуществляют макрофаги при связывании Fc-фрагмента антитела с Fcγ-рецептором макрофага, и реализация полезной нагрузки, в данном случае — активатора сигнального пути STING, происходит в тканевом микроокружении опухоли [62]. Высокий риск возникновения устойчивости опухолевых клеток к цитотоксическим препаратам также диктует необходимость разработки противоопухолевых средств с иным механизмом действия, например, воздействующих на иммунные клетки [63].

Для синтеза таких ADC предпочтительнее избегать использования циклических динуклеотидов и выбирать другие соединения как более стабильные, обладающие лучшими фармакологическими свойствами [64, 65].

Перспективы создания иммуноконъюгата с активатором STING

В 2022 году группа исследователей из биотехнологической компании ImmuneSensor Therapeutics сообщила о результатах исследования нового иммуноконъюгата на основе синтезированного ими динуклеотида-агониста STING, аналога cGAMP, получившего название IMSA172, и антитела против трансмембранного рецептора тирозинкиназы EGFR (epidermal growth factor receptor, рецептор эпидермального фактора роста) [66]. Мутации EGFR могут приводить к его гиперэкспрессии, что ассоциировано со злокачественными новообразованиями, включая немелкоклеточный рак лёгких, глиобластому, рак желудка [67, 68].

Синтезированный агонист STING, IMSA172, конъюгирован с антителом к EGFR посредством расщепляемого малеимидокапроил-валил-цитруллинил-p-аминобензилоксикарбонильного линкера (Mc-Val-Cit-PABC), который взаимодействует с аминогруппой IMSA172, с одной стороны, и сульфгидрильной группой цистеиновых остатков антител — с другой. В экспериментах на мышиных моделях меланомы, вызванной подкожным введением культуры клеток B16F10, стабильно экспрессирующей EGFR, показано, что исследуемый иммуноконъюгат c IMSA172 обладает выраженной противоопухолевой активностью, помимо хорошей переносимости, приводит к полной ремиссии у 60% мышей, а в сочетании с терапией антителами к PD-L1 — к полной опухолевой супрессии и ремиссии у всех мышей, получавших комбинированное лечение. Также в этом эксперименте методом проточной цитометрии показано, что воздействие на опухоль иммуноконъюгата с IMSA172 через 2 дня активирует CD4- и CD8-позитивные T-клетки в микроокружении опухоли [66].

Тирозинкиназа EGFR долгое время является мишенью для разработки противоопухолевых препаратов на основе моноклональных антител и ингибиторов тирозинкиназной активности, тем не менее известно, что ряд мутаций EGFR возникает в ответ на направленную терапию рака моноклональными антителами против EGFR и является причиной возникновения резистентности опухолевых клеток к данному виду терапии [69, 70]. По этой причине в перспективе лечение опухолей с гиперэкспрессией EGFR может быть дополнено специфичными к EGFR иммуноконъюгатами, каковым и является вышеупомянутый конъюгат на основе IMSA172. Как заявляют авторы, в будущем предстоит оценить безопасность и эффективность стимуляции белка STING иммуноконъюгатом, содержащим IMSA172, на опухолевых клетках различной природы [66].

В настоящий момент японская фармацевтическая компания Eisai Co., Ltd проводит исследование нового синтезированного иммуноконъюгата для доставки агонистов STING при раке предстательной железы. В конце 2024 года были опубликованы краткие описательные результаты исследования конъюгата агониста STING под названием E7766 и антитела против PSMA (prostate-specific membrane antigen) — мембранного гликопротеина, маркёра рака предстательной железы.

Ранее уже был проведён набор участников I фазы клинических исследований внутриопухолевого введения отдельно агониста STING E7766 с повышением дозы (номер в реестре клинических исследований — NCT04144140). Всего в исследовании приняли участие 24 пациента с солидными рецидивирующими опухолями, из них 8 пациентов достигли стабилизации заболевания, что являлось лучшим ответом на лечение в данном испытании. Максимальная доза вводимого E7766 составила 1000 мкг. Однако это исследование прекращено, максимально переносимая доза не была достигнута, эффекты от введения E7766 не являются дозозависимыми, что стало, вероятно, одной из причин прекращения испытания. Как сообщают авторы, необходимо провести исследование данного соединения на однородной популяции пациентов, так как в данном испытании популяция пациентов была гетерогенной и методы введения инъекций при различных типах опухолей являлись ограничениями при исследовании [71]. Невозможность определения дозозависимого эффекта препарата и достижения максимально переносимой дозы в случае упомянутого ранее агониста STING ADU-S100 также являлась ограничением при проведении клинических испытаний, как и в случае с E7766. Такие данные подтверждают необходимость исследования способов направленной доставки перспективных активаторов STING в опухолевый узел с целью повышения их эффективности.

Синтезированный иммуноконъюгат анти-PSMA-E7766 продемонстрировал увеличение секреции IFN-β in vitro при сокультивировании клеточных линий моноцитарного лейкоза THP-1 и C4-2, линии рака предстательной железы. Также в рамках этого исследования проведены эксперименты in vivo по влиянию нового иммуноконъюгата на ксенотрансплантаты клеточной линии рака предстательной железы с последующим изучением фармакодинамики. Показано, что иммуноконъюгат PSMA-E7766 стимулирует выработку не только IFN-β, но и других цитокинов, ассоциированных с белком STING, — CXCL10, IL-6, TNFα. В. Drozdowski и соавт. также заявляют, что в экспериментах in vivo исследуемый иммуноконъюгат приводит к уменьшению опухоли у мышей BALB/c nude [72].

В 2023 году биотехнологическая компания Mersana Therapeutics, Inc. опубликовала многообещающие результаты исследования по созданию иммуноконъюгатов для направленной доставки агонистов STING. В рамках этого исследования разработан иммуноконъюгат антитела против опухолевой мишени HER-2, нециклического динуклеотида-агониста STING и расщепляемого линкера на основе эфира с использованием каркаса из ПЭГ-8-бисглюкамина (полиэтиленгликоль-8). Исследователями показано, что расщепляемый эфирный линкер является наиболее подходящим при синтезе иммуноконъюгата с активатором STING [64].

Мембранный белок HER-2 (ErbB-2) относится к семейству рецепторов эпидермального фактора роста и является ещё одной перспективной мишенью для разработки противоопухолевых препаратов. Его функция заключается в регуляции роста и размножения клетки, а его гиперэкспрессия обычно ассоциирована с метастатическим раком молочной железы, а также возможна при раке яичников, раке тела матки и раке желудка [73, 74]. Гиперэкспрессию несущего мутации HER-2 можно наблюдать при немелкоклеточном раке лёгких и колоректальном раке [75, 76]. В качестве терапии HER2-позитивных опухолей в клинической практике используют гуманизированное терапевтическое моноклональное антитело трастузумаб, иногда в сочетании с препаратом пертузумаб на основе других, специфичных к HER-2, моноклональных антител [77]. Для снижения риска побочных эффектов при системном введении данных препаратов (нейтропения, анемия, алопеция, диарея, тошнота, повышенная утомляемость, гиперчувствительность, головная боль и др.) становится очевидной необходимость исследования свойств иммуноконъюгата, специфичного к HER-2-позитивным мишеням.

Компания Mersana Therapeutics, Inc. заявляет, что полученный в её исследовании иммуноконъюгат на основе антитела против HER-2 демонстрирует стойкую противоопухолевую активность в экспериментах in vivo в модели ксенотрансплантата клеточной линии рака яичника SCOV3, положительной по HER-2. Применение данного иммуноконъюгата приводит к значимому торможению роста опухоли у мышей по сравнению с контролем и с другими исследуемыми конъюгатами. Выбранный иммуноконъюгат получен на основе нового моноклонального антитела HT-19, специфичного к HER-2, DAR (drug-to-antibody ratio, соотношение «лекарство — антитело») = 8 [64]. Далее компания Mersana Therapeutics, Inc. объявила о начале клинических испытаний разработанного ею иммуноконъюгата XMT-2056, специфичного к HER-2-позитивным опухолям. Этот иммуноконъюгат продемонстрировал противоопухолевую активность in vivo в виде полной регрессии опухоли по сравнению с контролем, неконъюгированными антителами, а также с упомянутым ранее агонистом STING diABZI при системном введении мышам в дозе 1 мг/кг веса в моделях с высоким и низким уровнем экспрессии HER-2. Также XMT-2056 показал хорошую переносимость в доклинических токсикологических исследованиях, в связи с чем был выбран для дальнейшего изучения. Показано, что антитело HT-19 не конкурирует с антителами трастузумаб и пертузумаб за участок связывания HER-2, и эти препараты могут быть использованы в комбинированной терапии. В синтезе XMT-2056 использовали высокогидрофильный ПЭГ-8 для улучшения доступности агониста STING (номер в реестре клинических исследований — NCT05514717, в настоящий момент идёт набор добровольцев) [78].

Новые химические соединения — активаторы сигнального пути STING и иммуноконъюгаты на их основе, упомянутые выше, приведены в табл. 1.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящем обзоре описаны результаты доклинических исследований, а также приведена информация о клинических испытаниях новых активаторов сигнального пути STING. Потенциальными терапевтическими агонистами STING могут быть как синтетические динуклеотиды, близкие к естественному активатору STING, циклическому динуклеотиду cGAMP, так и низкомолекулярные соединения ненуклеотидной природы. Одним из путей активации STING также может быть замедление деградации сGAMP и его накопление в клетке путём ингибирования фосфодиэстеразы ENPP1 и экзонуклеазы TREX1. Несколько фармацевтических компаний проводят клинические исследования запатентованных нуклеотидных агонистов STING, в том числе в комбинации с терапевтическими антителами — ингибиторами пути PD-1/PD-L1, что потенциально может усилить эффективность противоопухолевой терапии.

Присущая нуклеотидам нестабильность ограничивает возможности их терапевтического использования: например, естественный активатор STING cGAMP подвергается гидролизу ферментом ENPP1. В клинических испытаниях циклических динуклеотидов — агонистов STING исследователи сталкиваются с их недостаточной эффективностью, невозможностью выявить дозозависимые эффекты. Исследователи публикуют многообещающие научные данные о синтезе и изучении новых активаторов STING, потенциальных компонентов лекарственных препаратов. Однако низкомолекулярные агонисты STING при высокой эффективности in vitro могут проявлять высокую токсичность и нежелательные побочные эффекты при системном введении, а внутриопухолевое введение препаратов доступно в ограниченном числе клинических случаев. Это диктует необходимость разработки путей направленной доставки агонистов STING в микроокружение опухоли и в дальнейшем — совершенствования фармакодинамических и фармакокинетических свойств таких препаратов.

Направленная доставка агонистов STING может быть осуществима с помощью иммуноконъюгатов. В настоящем обзоре описаны несколько доклинических исследований новых иммуноконъюгатов, направленных на активацию сигнального пути STING, основные мишени для антител, входящих в состав исследуемым иммуноконъюгатов, — тирозинкиназа EGFR, простат-специфический гликопротеин PSMA, мембранный белок семейства рецепторов эпидермального фактора роста HER-2. Также есть информация о начале клинических испытаний иммуноконъюгата с агонистом STING после успешных доклинических исследований.

Создание иммуноконъюгатов на основе активаторов STING и моноклональных антител против опухоль-специфичных антигенов поможет преодолеть существующие ограничения использования известных активаторов STING. Результаты экспериментов зарубежных исследователей помогают обратить внимание на нюансы используемых методик синтеза и исследования и усовершенствовать планы экспериментов при создании нового отечественного препарата направленной доставки активатора сигнального пути STING.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. Каримова А.О. — определение концепции, работа с данными, написание черновика рукописи, пересмотр и редактирование рукописи; Садовская Я.О. — работа с данными, написание черновика рукописи; Солопова О.Н. — определение концепции, руководство исследованием, пересмотр и редактирование рукописи. Все авторы одобрили рукопись (версию для публикации), а также согласились нести ответственность за все аспекты настоящей работы, гарантируя надлежащее рассмотрение и решение вопросов, связанных с точностью и добросовестностью любой её части.

Этическая экспертиза. Неприменима.

Источники финансирования. Работа выполнена при финансовой поддержке проекта «Создание и развитие биоресурсной коллекции генетически и фенотипически охарактеризованных клеточных линий и первичных опухолей человека» (Соглашение № 075-15-2021-1060 от 28.09.2021). Ограничения источником финансирования использования данных и распространения результатов исследования отсутствуют.

Раскрытие интересов. Авторы заявляют об отсутствии отношений, деятельности и интересов за последние три года, связанных с третьими лицами (коммерческими и некоммерческими), интересы которых могут быть затронуты содержанием статьи.

Оригинальность. При создании настоящей работы авторы не использовали ранее опубликованные сведения (текст, иллюстрации, данные).

Доступ к данным. Все данные, полученные в настоящей работе, доступны в статье.

Генеративный искусственный интеллект. При создании настоящей статьи технологии генеративного искусственного интеллекта не использовали.

Рассмотрение и рецензирование. Настоящая работа подана в журнал в инициативном порядке и рассмотрена по обычной процедуре. В рецензировании участвовали два внешних рецензента, член редакционной коллегии и научный редактор издания.

ADDITIONAL INFORMATION

Author contributions: A.O. Karimova: conceptualizatio, data curation, writing—original draft, writing—review & editing; Ya.O. Sadovskaya: data curation, writing—original draft; O.N. Solopova: conceptualization, supervision, writing—review & editing. All the authors approved the version of the manuscript to be published and agreed to be accountable for all aspects of the work, ensuring that questions related to the accuracy or integrity of any part of the work are appropriately investigated and resolved.

Ethics approval: Not applicable.

Funding sources: The work was supported by the project “Creating and Developing a Bioresource Collection of Genetically and Phenotypically Characterized Human Cell Lines and Primary Tumors” (Agreement No. 075-15-2021-1060 of September 28, 2021). The funding source imposed no restrictions on data utilization or dissemination of study findings.

Disclosure of interests: The authors have no relationships, activities, or interests for the last three years related to for-profit or not-for-profit third parties whose interests may be affected by the content of the article.

Statement of originality: No previously published materials (text, images, or data) were used in this work.

Data availability statement: All data obtained in this work are available in the article.

Generative AI: No generative artificial intelligence technologies were used to prepare this article.

Provenance and peer review: This paper was submitted unsolicited and reviewed following the standard procedure. The peer review process involved two external reviewers, a member of the editorial board, and the in-house scientific editor.

About the authors

Anastasia O. Karimova

Blokhin National Medical Research Center of Oncology; National Research University Higher School of Economics

Author for correspondence.
Email: a.karimova@ronc.ru
ORCID iD: 0009-0000-0317-9948
SPIN-code: 8054-2753
Russian Federation, Moscow; Moscow

Yana O. Sadovskaya

Blokhin National Medical Research Center of Oncology

Email: ja.sadovskaja@ronc.ru
ORCID iD: 0009-0009-7115-7797
SPIN-code: 8572-7717
Russian Federation, Moscow

Olga N. Solopova

Blokhin National Medical Research Center of Oncology; National Research University Higher School of Economics

Email: o.solopova@ronc.ru
ORCID iD: 0000-0002-5465-6094
SPIN-code: 2807-7709

Cand. Sci. (Biology)

Russian Federation, Moscow; Москва

References

Supplementary files