cGAS–STING信號通路作為天然免疫系統(tǒng)的核心抗病毒防御機制，能夠特異性識別胞質(zhì)內(nèi)異常存在的DNA（腫瘤或病毒來源）， 啟動I型干擾素免疫反應(yīng)，進而激活適應(yīng)性免疫應(yīng)答，最終清除病毒或腫瘤細(xì)胞。遺憾的是，近些年多項STING激動劑相關(guān)臨床試驗均顯示出抗腫瘤有效性不足以及不良反應(yīng)嚴(yán)重等問題。盡管近年來人們開發(fā)出了多種藥物遞送系統(tǒng)向腫瘤組織的天然免疫細(xì)胞高效遞送STING 激動劑，從一定程度上解決了有效性問題，但由于cGAS-STING信號通路中未知負(fù)調(diào)控因子的存在，STING激動劑單藥療法依然無法滿足臨床有效治療的需求。此外，STING在各主要器官中均存在廣泛表達(dá)，目前尚無有效手段能夠完全避免經(jīng)系統(tǒng)給藥后STING 激動劑對正常組織（特別是肝臟）的脫靶激活，這一問題已導(dǎo)致大量臨床嚴(yán)重不良反應(yīng)事件發(fā)生。

為克服STING激動劑在臨床試驗中面臨的有效性與安全性問題的雙重挑戰(zhàn)，研究人員首先對臨床結(jié)腸癌樣本的轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)PCSK9可能是cGAS-STING信號通路的關(guān)鍵負(fù)調(diào)控因子。細(xì)胞功能實驗證實沉默或敲除PCSK9均可增強低劑量STING激動劑的免疫激活效應(yīng)。分子機制研究表明，PCSK9對cGAS-STING信號通路的調(diào)控作用獨立于膽固醇代謝水平變化以及其對膜蛋白的經(jīng)典調(diào)控作用，而是與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)貨運受體蛋白SURF4相關(guān)。SURF4是調(diào)控COPII囊泡貨物蛋白分揀的關(guān)鍵貨運受體，廣泛參與多種蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體之間的順向轉(zhuǎn)運，這一過程同時也是PCSK9分泌與STING激活的限速環(huán)節(jié)。本研究發(fā)現(xiàn)SURF4是PCSK9與STING由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)運至高爾基體的共同貨運受體，并且PCSK9對SURF4有更強的親和力。這一親和力的差異最終導(dǎo)致天然免疫細(xì)胞（樹突狀細(xì)胞或巨噬細(xì)胞）在免疫穩(wěn)態(tài)/激活狀態(tài)下PCSK9始終擁有更高的轉(zhuǎn)運優(yōu)先級，從而限制STING的持續(xù)/爆發(fā)式激活（圖1）。由于PCSK9同時也是膽固醇代謝的重要調(diào)控元件，因此這一分子機制進一步加深了我們對膽固醇代謝與天然免疫信號通路之間獨特調(diào)控模式的理解。

圖1：PCSK9調(diào)控cGAS-STING信號通路的分子機制

值得注意的是，PCSK9是主要由肝細(xì)胞以及肝駐留免疫細(xì)胞表達(dá)的分泌蛋白，在組織層面有明顯的肝臟高表達(dá)特征。因此，研究人員進一步設(shè)計了同時裝載PCSK9 siRNA 與低劑量 STING 激動劑的脂質(zhì)納米顆粒，盡管該制劑在靜脈給藥后仍然在肝臟內(nèi)觀察到80%左右藥物蓄積，但由于肝臟PCSK9表達(dá)水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于外周或腫瘤浸潤天然免疫細(xì)胞，這導(dǎo)致肝臟中PCSK9在基因沉默后仍有超過50%的蛋白表達(dá)，足以抑制肝臟STING激活產(chǎn)生的不良反應(yīng)，而腫瘤中的PCSK9幾乎實現(xiàn)完全的基因沉默，這導(dǎo)致腫瘤中的低劑量STING激動劑引起了強烈STING激活以及抗腫瘤免疫反應(yīng)，最終實現(xiàn)了安全有效的免疫治療（圖2）。

圖2：含PCSK9 siRNA與低劑量STING激動劑的制劑調(diào)控STING時空激活特征示意圖