AK-1690

JAK–STAT 通路异常驱动自身免疫病、血液肿瘤、实体瘤、神经炎症等多种疾病；目前已有15 款 JAK 抑制剂获批上市，但受选择性不足、安全性风险限制，研发正转向亚型选择性抑制剂、假激酶别构抑制剂、PROTAC 降解剂等新一代策略；STAT 抑制剂因靶点成药性困难尚无获批药物，但降解技术带来突破；同时 JAK–STAT 靶向治疗正从传统免疫、血液疾病拓展至1 型糖尿病、乳糜泻、神经退行性疾病、实体瘤等新兴适应症，通路研究与药物创新仍具备巨大临床价值。一、引言与背景 JAK–STAT通路（Janus kinase–signal transducer and activator of transcription pathway）是细胞因子信号转导的核心枢纽，负责将约60种细胞外细胞因子和激素的信号从细胞膜传递至细胞核，调控免疫应答、细胞增殖、分化、活化及凋亡。由于I/II型细胞因子受体缺乏胞内激酶域，其信号转导完全依赖于与之结合的JAK家族（JAK1、JAK2、JAK3、TYK2）及下游的STAT家族（STAT1–STAT6，包括STAT5A/B）。 该通路的失调——无论是由异常细胞因子环境还是体细胞突变所致——与多种疾病密切相关，包括： 血液系统恶性肿瘤：如骨髓增殖性肿瘤（Myeloproliferative Neoplasms, MPNs） 自身免疫与炎症性疾病：类风湿关节炎（RA）、银屑病、炎症性肠病（IBD）、特应性皮炎（AD） 实体瘤：胶质母细胞瘤、肺癌、前列腺癌等 神经退行性疾病：帕金森病、阿尔茨海默病 其他：1型糖尿病（T1D）、乳糜泻（CeD）、病毒感染 目前，已有15款JAK抑制剂获批临床，用于MPNs、移植物抗宿主病（GVHD）、自身免疫/过敏性疾病及COVID-19等。然而，现有ATP竞争性JAK抑制剂存在选择性差、副作用明显等局限，美国FDA对非血液学适应症（尤其自身免疫病）的JAK抑制剂发布了黑框警告，提示严重心血管事件、血栓、癌症及死亡风险。STAT抑制剂因转录因子 traditionally 被视为"不可成药"（undruggable），开发更为困难，尚无获批药物，但新型化合物正进入临床试验。二、JAK–STAT信号概述1. JAK与STAT的域结构 JAKs为多域蛋白，包含： N端FERM–SH2域：与细胞因子受体胞内段的富含脯氨酸"box 1"和疏水性"box 2"基序结合，决定JAK亚型对特定受体的识别特异性； 中央假激酶域（Pseudokinase Domain, PKD/JH2）：兼具负向与正向调控双重作用——既抑制激酶域（KD/JH1）的基底活性，又在细胞因子结合后介导JAK二聚化以激活激酶域； C端激酶域（Kinase Domain, KD/JH1）：含ATP结合口袋，负责催化底物酪氨酸磷酸化。 STATs（STAT1–STAT6）共享保守的域架构： NTD（N端域）：促进STAT–STAT相互作用及四聚体形成； CCD（卷曲螺旋域）：与其他转录调控因子（如IRF9）相互作用； DBD（DNA结合域）：特异性结合GAS或ISRE序列； LD（连接域）：提供结构柔性以支持DNA结合； SH2域：识别磷酸化酪氨酸，介导STAT二聚化； TAD（转录激活域）：招募共激活因子（如CBP/p300）启动转录。 JAK-STAT信号通路及其抑制机制：a. 通过Janus激酶（JAK）-信号转导及转录激活因子（STAT）通路进行的信号转导，采用多种不同的抑制策略；b. 细胞因子与JAK在信号转导中的配对关系；c. 针对JAK和STAT的结构域特征及抑制剂设计概述，标注了不同抑制策略的开发阶段及靶向结构域： 2. 信号机制与病理作用 细胞因子结合受体后，受体二聚化使关联的JAKs靠近，通过反式磷酸化（trans-phosphorylation）激活。激活的JAKs进一步磷酸化受体胞内段，为STATs提供停靠位点；STATs被磷酸化后二聚化并转位入核，启动靶基因转录。 致病性突变： JAK2 V617F：存在于95%的真性红细胞增多症（PV）及>50%的原发性骨髓纤维化（MF）和原发性血小板增多症（ET）中，是MPNs的核心驱动突变； JAK1功能获得性（GOF）突变：导致JAACD综合征（JAK1相关自身免疫、特应症、结肠炎和皮炎）； JAK3突变：最初发现导致严重联合免疫缺陷（SCID），后亦见于急性巨核细胞白血病； STAT3/STAT5：在多种癌症中持续激活，驱动肿瘤增殖和免疫逃逸。三、JAK抑制剂：从经典到新一代1. 结构基础与I型抑制剂 绝大多数已获批JAK抑制剂为I型抑制剂（Type I Inhibitors），即结合激酶域ATP口袋的ATP竞争性抑制剂。JAK激酶域的ATP口袋高度保守，导致选择性有限： Ruxolitinib（2011年获批，首个JAK抑制剂）：靶向JAK1/2，用于MF； Tofacitinib（2012年）：JAK1/3/2，用于RA； Baricitinib（2017年）：JAK1/2，用于RA； Upadacitinib（2019年）：JAK1/2，用于RA及多种免疫病； Fedratinib（2019年）：JAK2/1，用于MF，带黑框警告（严重脑病风险）； Deucravacitinib（2022年）：首个且目前唯一获批的TYK2假激酶域抑制剂，用于银屑病，无黑框警告。 JAK抑制剂获FDA/EMA批准的时间线。Golidocitinib仅在中国获批。根据体外评估结果，主要Janus激酶（JAK）靶点列于括号内（参考文献33,34,266–268）：AA——斑秃；AD——特应性皮炎；AS——强直性脊柱炎；CD——克罗恩病；EMA——欧洲药品管理局；FDA——美国食品药品监督管理局；GCA——巨细胞动脉炎； GVHD ——移植物抗宿主病；JIA——幼年特发性关节炎；MF——骨髓纤维化；PsA——银屑病关节炎；PV——真性红细胞增多症；RA——类风湿关节炎；SpA——脊柱关节炎；TYK2——酪氨酸激酶2；UC——溃疡性结肠炎。 选择性挑战：体外选择性评估显示，多数I型抑制剂对2–3种JAK亚型均有高 potency，但这种差异并不直接转化为生物学效应或临床疗效的差异。唯一例外是Ritlecitinib（2023年获批，用于斑秃AA），它利用JAK3铰链区末端的非保守半胱氨酸（Cys909）进行共价结合，对JAK3具有高度选择性。2. 新概念：超越I型抑制剂 （1）II型抑制剂（Type II Inhibitors）结合ATP口袋但延伸至仅在DFG-out构象下可及的邻近疏水口袋，将激酶域锁定在非活性的未磷酸化状态。代表化合物： CHZ868：有效逆转I型JAK抑制剂的持续性激活，减少MPN模型中的突变等位基因负荷； AJ1-11095（Ajax Therapeutics）：目前处于MF的I期临床（NCT06343805）。 （2）假激酶域（PKD）靶向尽管名为"假激酶域"，所有JAK PKD均可结合ATP，且在病理突变中高度富集，是潜在的药物靶点。 Deucravacitinib的成功验证了TYK2 PKD的药理学可成药性。它通过稳定TYK2 PKD的ATP结合口袋，变构抑制TYK2介导的信号（如IFNα、IL-23），同时保持对JAK1/2通路的功能选择性，因此安全性优于KD靶向抑制剂。 Zasocitinib（TAK-279）：武田开发，对TYK2 PKD具有极高亲和力（3.8 pM），且 unlike deucravacitinib，不结合JAK1 PKD，目前处于PsA、CD、UC的III期临床。 JAK2 PKD抑制剂：如INCB160058，可选择性靶向JAK2 V617F突变体而非野生型，为MPNs的疾病修饰治疗提供可能。 VVD-118313：通过共价结合JAK1 PKD中的C817（该半胱氨酸在JAK2/JAK3中不存在），实现高度JAK1选择性，同时作为TYK2的"沉默配体"（silent ligand），机制为阻断反式磷酸化。 （3）JAK降解剂（PROTACs）蛋白水解靶向嵌合体（Proteolysis-Targeting Chimeras, PROTACs）通过异源双功能小分子将JAK连接至E3泛素连接酶（如CRBN），诱导泛素化和蛋白酶体降解。 基于Ruxolitinib和Baricitinib的JAK2 PROTACs可有效降解JAK2，在Ph样ALL细胞系和异种移植模型中显示抗肿瘤活性； 基于Momelotinib和Deucravacitinib的降解剂也在开发中； 局部给药的JAK2/3 PROTACs在AD模型中显示出优于Ruxolitinib乳膏的疗效。 （4）其他策略 基因组编辑：CRISPR–Cas9/AAV6策略可在人造血干细胞中几乎完全敲除JAK2 V617F突变等位基因，同时保留野生型JAK2，支持自体移植作为潜在治愈手段； RNAi：合成siRNA可选择性沉默单个JAK家族成员，但存在脱靶效应和器官蓄积问题。 JAK抑制剂及其降解剂。a. 已获批的Janus激酶（JAK）抑制剂在ATP口袋中的化学结构示意图。图中仅展示通过X射线晶体学解析结构的药物；虚线表示将化合物锚定在激酶铰链区的氢键。b. 针对JAK降解的蛋白水解靶向嵌合体（PROTAC）策略：PROTACs是由JAK结合模块与E3连接酶结合模块组成的异双功能分子。通过使JAK与E3连接酶紧密邻近， PROTAC 可促进泛素向JAK转移，从而被蛋白酶体识别并降解。c. 两种JAK降解剂的化学结构：左侧为基于鲁索替尼的JAK2降解剂，连接有cereblon（CRBN）配体泊马度胺；右侧为基于巴瑞替尼的JAK2降解剂，连接有 CRBN 相互作用模块沙利度胺。G-loop指富含甘氨酸的环状结构。四、STAT靶向：从"不可成药"到新兴策略 STAT转录因子历史上被视为难以靶向，因其缺乏明显的抑制剂结合位点，且需破坏蛋白–蛋白或蛋白–DNA相互作用。然而，两个功能域已被证明可用于小分子靶向：1. SH2域靶向 SH2域中的磷酸酪氨酸结合口袋是主要策略，阻断该口袋可防止STAT二聚化和转录激活。 肽类与肽模拟物：早期STAT3/STAT5/STAT6抑制剂多为含磷酸酪氨酸的肽或肽模拟物，通过前药策略（如POM保护）提高细胞通透性； 小分子抑制剂：通过高通量筛选和基于结构的虚拟筛选发现。临床进展最快的是TTI-101（C188-9），一种STAT3 SH2抑制剂，在实体瘤I期试验中耐受良好，12%患者确认部分缓解，41%疾病稳定，目前正在进行肝细胞癌II期试验（NCT05440708）； REX-8756（Recludix Pharma）：高选择性STAT6 SH2抑制剂，在过敏性炎症临床前模型中显示出类生物制剂的疗效，正向临床试验推进； 挑战：SH2域家族同源性高，人蛋白质组含>120个SH2域，存在脱靶风险；此外，未磷酸化/单体STAT可能通过非经典机制（如与NF-κB互作）保留转录活性，仅阻断二聚化可能不足以完全抑制STAT功能。2. DNA结合域靶向 直接阻断STAT与DNA的结合。 诱饵寡核苷酸（Decoy Oligonucleotides）：模拟STAT3反应元件，竞争性抑制STAT3与内源性DNA启动子区结合。环状STAT3诱饵在头颈癌异种移植模型中显示强效抗肿瘤活性，在宠物猫口腔癌I期试验中疾病控制率达35%； 小分子DBD抑制剂：如inS3-54及其优化物inS3-54A18、VVD-130850（Vividion Therapeutics，口服STAT3抑制剂，已进入I期临床NCT06188208）。由于STAT3可在非磷酸化状态下保留转录活性，DBD靶向为SH2抑制提供了互补策略。 用小分子靶向STAT蛋白。a、信号转导及转录激活因子（STAT）二聚体的DNA结合模式示意图。STAT6可结晶核心片段与双链DNA结合。其中一个STAT单体以灰色显示，另一个则根据其各自结构域着色[PDB:4Y5W]。b、通过SH2结构域抑制STAT的分子结构基础：STAT3（品红色）与小分子抑制剂（青色）[PDB:6NUQ]形成复合物，该复合物与STAT6 SH2二聚体（黄色）[PDB:4Y5W]重叠显示——该化合物占据磷酸酪氨酸口袋，从而阻止STAT二聚化（上图）。化合物结构示意图，其中不可裂解的膦酰二氟甲基基团以橙色标示（下图）。c、模拟肽结构的STAT6前药结构。膦酸基团的负电荷末端连接有羧酸酯酶不稳定结构的新戊酰氧甲基（POM；橙色），该结构在细胞内进入后会被裂解。d、靶向DNA结合结构域的STAT3抑制剂结构（DBD）。CCD：卷曲螺旋结构域；LD：连接结构域；ND：N端结构域；TAD：转录激活结构域；SH2：SH2结构域。3. 其他STAT抑制剂 Niclosamide（FDA批准的抗寄生虫药）：通过阻断STAT3磷酸化和核转位抑制其活性，不结合SH2域； WP1066：咖啡酸衍生物，抑制STAT3磷酸化和转录活性，可能同时靶向JAK2，正在进行胶质母细胞瘤II期试验； Napabucasin（BBI608）：临床进展最快的STAT3抑制剂，经NQO1生物活化后产生活性氧（ROS），间接抑制STAT3。但在胃癌III期（BRIGHTER）等试验中未显示生存获益，其类似物正在优化中。4. STAT降解剂（PROTACs） STAT降解剂被认为是目前最有前景的STAT靶向策略，可同时消除磷酸化和未磷酸化的STAT，克服代偿信号。 SD-36：首个选择性STAT3降解剂（CRBN配体Lenalidomide），在AML和间变性大细胞淋巴瘤中诱导完全且持久的肿瘤消退； TSM-1：基于天然产物Toosendanin的STAT3 PROTAC，在HNSCC和结直肠癌患者来源类器官和异种移植模型中显示 robust 抗肿瘤活性； KT-333（Kymera Therapeutics）：已进入淋巴瘤、T细胞白血病和实体瘤的I期临床（NCT05225584）； AK-2292：选择性STAT5A/B降解剂，在CML异种移植模型中实现剂量依赖性肿瘤消退； AK-1690：首个强效选择性STAT6降解剂，可实现小鼠肝脏和肺部STAT6的有效耗竭； DNA-based PROTACs：将PROTAC与STAT3特异性双链DNA寡核苷酸连接，利用STAT3 DNA结合序列实现选择性降解。五、JAK抑制剂的新兴适应症 JAK/STAT抑制剂除已获批适应症之外的临床探索，涵盖400多项 ongoing 临床试验：1. 1型糖尿病（T1D） 炎症性细胞因子（干扰素、IL-6家族）驱动胰岛β细胞破坏。JAK抑制剂（Ruxolitinib、Baricitinib、Cerdulatinib）可阻止HLA I类过表达、内质网应激、趋化因子产生和β细胞凋亡。Baricitinib在48周治疗中显著保留β细胞功能（C肽水平）。Abrocitinib（JAK1）和Ritlecitinib（JAK3）正在进行新发T1D的II期试验。TYK2（尤其P1104A等保护性变异）是特别有吸引力的靶点，Deucravacitinib在临床前研究中保护β细胞免受炎症损伤。2. 乳糜泻（CeD） 由麸质诱导的异常免疫反应驱动，IFNγ和IL-15是核心病理因子。Ritlecitinib在AA和白癜风合并CeD血清学异常的患者中降低了CeD血清学标志物，目前正在进行CeD II期试验。对于难治性乳糜泻II型（RCDII，常伴JAK1 GOF突变，5年生存率仅50%），Ruxolitinib和Tofacitinib的病例研究显示可实现组织学改善和长期临床缓解。3. 神经炎症性疾病 神经炎症是帕金森病（PD）、阿尔茨海默病（AD）、肌萎缩侧索硬化（ALS）、多发性硬化（MS）和癫痫的共同机制。JAK–STAT通路是神经炎症的主要介质。 PD：IL-6上调，JAK2/JAK1抑制剂AZD1480和Tofacitinib在PD小鼠模型中减轻神经炎症、改善运动功能； AD：JAK3、TYK2、STAT3均为潜在靶点；BHV-8000（JAK1/TYK2抑制剂）在早期PD中启动II/III期试验；Baricitinib针对AD和ALS的I/II期研究（NCT05189106）正在评估其脑脊液药物浓度和抗炎效果； 癫痫：JAK3和STAT3在癫痫模型中表达升高，Tofacitinib在慢性癫痫小鼠模型中显著抑制癫痫发作、改善空间记忆，且疗效在治疗结束后持续至少2个月。 JAK与STAT抑制剂在新兴非肿瘤适应症中的临床试验4. 癌症 JAK–STAT异常激活促进肿瘤进展和免疫逃逸。 血液肿瘤：Ruxolitinib在T-ALL、慢性中性粒细胞白血病中显示早期疗效；Golidocitinib（JAK1选择性抑制剂）在中国获批用于外周T细胞淋巴瘤（PTCL），成为首个获批用于实体瘤的JAK抑制剂； 实体瘤：单药疗效有限，但联合策略前景广阔： Ruxolitinib + Nivolumab（PD-1抗体）在复发/难治性霍奇金淋巴瘤中，2年无进展生存率46%，最佳总缓解率53%； Itacitinib + Pembrolizumab在初治NSCLC中，中位无进展生存期23.8个月，缓解率67%； 胶质母细胞瘤：JAK2/STAT3抑制（AZD1480、Pacritinib）减少肿瘤生长并增强凋亡；Momelotinib通过JAK2/STAT3抑制增强替莫唑胺敏感性。 JAK与STAT抑制剂在肿瘤学适应症中的临床试验5. 瘙痒相关皮肤病 JAK抑制剂在难治性结节性痒疹（Prurigo Nodularis）和AD相关瘙痒中表现突出。IL-31、IL-4、IL-13是瘙痒的关键驱动因子。Ruxolitinib乳膏、Upadacitinib、Abrocitinib、Tofacitinib均显示出快速、强效且持久的止痒效果，尤其适用于对Dupilumab等生物制剂无效的患者。6. 幼年型皮肌炎（JDM） 罕见儿童自身免疫病，由干扰素驱动。Baricitinib、Ruxolitinib、Tofacitinib在难治性JDM中（尤其抗MDA5和抗NXP2抗体阳性患者）显示临床缓解潜力，Baricitinib目前处于JDM II期临床。7. 巨细胞动脉炎（GCA） 大型血管自身免疫性血管炎。Upadacitinib在III期SELECT-GCA试验中证实优于安慰剂，2025年4月获EMA批准，成为GCA首个口服先进疗法。六、结论与未来方向1. 当前挑战 大多数获批JAK药物为I型抑制剂，靶向多个JAK成员，疗效和副作用谱重叠； 在风湿病中，约半数患者无法实现长期缓解；在血液肿瘤中，JAK抑制剂主要缓解症状而非实现分子学缓解； STAT抑制剂开发受限于"不可成药"的历史认知，尚无获批药物。2. 未来发展方向 （1）选择性优化 开发更高JAK亚型选择性的I型抑制剂（尤其JAK1选择性），以改善安全性； 探索II型JAK2抑制剂、突变选择性抑制剂（如靶向JAK2 V617F）； 将PKD（特别是TYK2和JAK1 PKD）作为高选择性、高安全性抑制剂的靶点； 利用变构抑制剂（如Deucravacitinib、VVD-118313）实现机制选择性。 （2）新型治疗模态 PROTACs：为JAK和STAT（尤其是STAT3、STAT5、STAT6）提供选择性、高效性和克服耐药性的优势； 开发能够穿越血脑屏障（Blood–Brain Barrier）的JAK/STAT抑制剂，以治疗神经炎症性疾病； 局部递送策略（如外用PROTACs）减少全身暴露。 （3）精准医学与联合策略 深入理解不同疾病中的细胞因子环境（Cytokine Milieu），匹配最适合的JAK抑制剂； 在肿瘤领域，整合分子分层、生物标志物指导的治疗和联合方案（如JAK抑制剂+免疫检查点抑制剂）； 解析JAK异源二聚体激活的结构基础，以指导更精准的抑制剂设计。 （4）克服耐药 长期使用可导致代偿通路激活或JAK–STAT轴突变； 降解剂通过完全消除靶蛋白（而非仅抑制其活性），有望解决传统抑制剂的耐药问题。 结论：JAK和STAT抑制剂的未来发展在于通过创新的降解剂、机制选择性药物和优化的递送方法，不断提升选择性、效力和安全性。深入理解JAK异源二聚体激活、非经典STAT功能等机制复杂性，将是充分释放JAK–STAT通路在多种疾病中治疗潜力的关键。 参考文献：Haikarainen, T., Virtanen, A.T., Cravatt, B.F. et al. Pharmacological targeting of the JAK–STAT pathway: new concepts and emerging indications. Nat Rev Drug Discov 25, 268–289 (2026). https://doi.org/10.1038/s41573-025-01336-9