“細胞‘工廠’能夠生產(chǎn)患者缺失的生命物質(zhì)，比如胰島素等。但‘工廠’合成蛋白質(zhì)需要一定時間?！苯?，華東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、上海市調(diào)控生物學(xué)重點實驗室教授葉海峰告訴科技日報記者，為滿足臨床的即時性要求，該團隊發(fā)明了一種人工定制細胞快速開機“外掛”系統(tǒng)（PASS系統(tǒng)），可縮短治療性蛋白質(zhì)產(chǎn)生的時間。
《自然》子刊《自然·化學(xué)生物》日前刊登了這一成果，并配發(fā)行業(yè)專家評論：多功能PASS系統(tǒng)采用了巧妙的模塊設(shè)計，實現(xiàn)了治療性蛋白質(zhì)的快速、精分泌，是推進下一代智能細胞療法走向臨床應(yīng)用的重要工具。
據(jù)介紹，對一些急性發(fā)作的疾病，例如哮喘、心絞痛等，定制細胞如果需要數(shù)小時甚至數(shù)天才能表達釋放出足量的治療性蛋白質(zhì)，將無法達到治療要求。“我們希望以快的速度獲得治療性蛋白質(zhì)。”葉海峰說，團隊為此嘗試跳過其中耗費時間的環(huán)節(jié)——表達蛋白環(huán)節(jié)。
論文第一作者、華東師范大學(xué)博士研究生王欣怡介紹，團隊將足量治療性蛋白質(zhì)提前生產(chǎn)好，儲存在細胞的某個“倉庫”中。只要控制“倉庫”門打開，就可以實現(xiàn)對治療性蛋白質(zhì)的可控快速釋放。基于此，團隊將目的蛋白和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)回收信號融合表達，并在其間嵌入一段可以被蛋白酶識別的肽鏈。當(dāng)這個“鏈子”被蛋白酶水解切除時，錨定在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的治療性蛋白質(zhì)就會迅速釋放到細胞外。
據(jù)介紹，研究人員通過調(diào)控蛋白水解酶的活性，設(shè)計構(gòu)建了三種精可控的蛋白質(zhì)快速釋放系統(tǒng)，分別為臨床藥物小分子調(diào)控的蛋白質(zhì)快速釋放系統(tǒng)、響應(yīng)腫瘤抗原的殺傷蛋白快速釋放系統(tǒng)以及光誘導(dǎo)調(diào)控的蛋白質(zhì)快速釋放系統(tǒng)。
論文表明，只需要光照15分鐘，1型糖尿病模型小鼠的血糖就會下降。葉海峰說，“倉庫”里如果裝入降壓肽、止疼肽等，也可以用來治療高血壓、慢性炎癥性疼痛的疾病模型小鼠。
葉海峰表示，該研究將治療性蛋白質(zhì)的響應(yīng)速度提升到分鐘級別，可為基礎(chǔ)生物學(xué)研究和基因、細胞治療提供切實可行的治療性蛋白質(zhì)瞬時遞送新方案。
