新型cGAMP降解酶和新型cGAS-STING通路小分子抑制劑

cGAS-STING信號通路是主要的DNA感應天然免疫信號通路。近幾年，一系列的研究表明，機體的cGAS-cGAMP-STING通路能夠被異常激活（比如被異常泄露的線粒體DNA激活），從而導致慢性炎癥，在神經炎癥反應、腎炎以及衰老等諸多疾病中起關鍵的驅動作用。所以開發特異性的cGAS-STING信號通路的抑制劑，對于相關的炎癥疾病的治療，具有重要的理論意義和潛在的臨床應用價值。

另一方面，脂代謝信號通路被報道通過各種途徑參與機體的免疫調控。其中，LXR脂代謝信號通路尤其引人注意，其激活被廣泛報道能夠抑制炎癥反應，尤其在神經炎癥領域，具有潛在的臨床治療潛力，但是相關的作用機制一直不太清楚。

科研成果：

該研究團隊通過高通量的藥物篩選平臺發現小分子T0901317能夠特異性地抑制2’3’-cGAMP激活的STING天然免疫應答，但是不抑制其他的STING激動劑（包括3’3’-cGAMP，c-di-GMP，c-di-AMP等環狀核苷酸類激動劑；以及SR-717，DMXAA等非核苷酸激動劑）激活的STING天然免疫反應。這是**發現一種小分子抑制劑，能夠高效并且特異地靶向cGAS-STING DNA天然免疫的第二信使cGAMP，抑制cGAMP介導的天然免疫應答。

接著該團隊深入探究這種特異性小分子抑制劑的靶點和作用機制。該團隊假設，小分子T0901317可能誘導了一種2’3’-cGAMP特異性的降解酶的表達。為了驗證這一假設，他們建立了一種cGAMP analog共價連接的探針，用此探針來釣取T0901317誘導的cGAMP結合蛋白。通過這種方法結合質譜技術，他們發現了一種酶SMPDL3A是特異性的2’3’-cGAMP降解酶。該團隊證明，cGAS-cGAMP-STING通路的小分子抑制劑T0901317-----作為一種LXR脂代謝通路的激動劑，激活LXR信號，從而誘導cGAMP降解酶SMPDL3A的表達來抑制STING天然免疫反應。同時，該團隊證明其他的LXR脂代謝通路的激動劑也有類似的抑制效果。

蛋白酶SMPDL3A是繼ENPP1之后，在哺乳動物體系中發現的第二個2’3’-cGAMP降解酶。SMPDL3A本身就是一個分泌蛋白，它能夠被LXR脂代謝信號通路誘導表達，特異性地抑制cGAS-STING免疫信號。所以LXR激動劑，以及SMPDL3A工程化蛋白，理論上有潛力治療由cGAMP引起的異常炎癥反應。該團隊結合生化、細胞生物學、結構生物學和動物模型的技術方法，從體外、細胞到動物水平，證明了LXR-SMPDL3A module在cGAS-cGAMP-STING信號通路上的抑制作用。

綜之，該研究揭示了一種新型的cGAS-STING信號通路的負調控機制，發現了一種新型的cGAMP降解酶。該研究擴大了我們對LXR脂代謝和cGAS-STING先天免疫調節網絡的認識，這對于精準治療神經炎癥、衰老以及自身免疫性疾病具有重要科學價值和指導意義。

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