蛋白質的細胞內遞送是揭示細胞功能、蛋白質復合物結構和治療方法的重要技術。然而，傳統的遞送方法有一些局限性。為了解決這個問題，來自日本的研究人員開發了一種新型的混合納米管(HyNT)印記系統，它可以以高效率和高存活率傳遞多種蛋白質。該系統代表了細胞內蛋白遞送的突破性進展，可將治療劑精確注射到靶細胞中。

這項創新技術可以同時將多種物質，包括鈣黃蛋白染料、乳酸氧化酶(LOx)酶和泛素(UQ)蛋白，直接輸送到粘附細胞中，用于癌癥治療。一篇描述他們研究的文章發表在2024年5月14日的《Analytical Chemistry》雜志上。

精準醫療的新篇章

在當今的醫療領域，精準醫療和靶向治療因其能夠為個體患者量身定制治療方案，同時最大限度地減少不良反應而受到關注?；蜣D移技術等傳統方法有望將治療性基因直接輸送到細胞中，以治療各種疾病。然而，這些方法面臨著顯著的缺陷，阻礙了它們的有效性和安全性。細胞內蛋白遞送為開發更安全、更有針對性和更有效的治療方法提供了一種有希望的方法。通過直接將蛋白質轉移到靶細胞中，這種方法避免了轉錄和翻譯過程中的沉默以及DNA插入帶來的不良突變風險等問題。此外，細胞內蛋白遞送允許治療蛋白在靶細胞內精確分布而不會引起毒性。

HyNT印記系統的創新突破

由日本早稻田大學的Takeo Miyake教授領導的研究團隊與RIKEN研究所的Mikawa小組合作，開發了這一用于細胞內蛋白質遞送的混合納米管印記系統。這項技術能夠在保持高細胞存活率的同時，將多種物質直接輸送到粘附細胞中，為癌癥治療等應用提供了新的策略。

研究人員在《Analytical Chemistry》雜志上發表的文章中描述了HyNTs的合成過程：通過在金納米管膜上聚合PEDOT（聚(3,4-乙烯二氧噻吩)）合成，然后用玻璃管組裝，形成能夠將HyNTs物理插入細胞的印記。這一系統不僅能夠遞送鈣黃蛋白染料、乳酸氧化酶(LOx)和泛素(UQ)蛋白，還能夠用于癌癥治療。

癌癥治療的新希望

研究人員探索了LOx酶在癌癥治療中的應用潛力。通過HyNT stamp系統，他們成功地將LOx注入健康的間充質干細胞(MSC)和癌變的HeLa細胞。結果顯示，MSC不受影響，而HeLa癌細胞在LOx治療后出現了明顯的細胞死亡，存活率隨時間下降。這一發現強調了LOx在選擇性靶向和殺死癌細胞的同時保留健康細胞方面的潛力。

分子分析的新工具

此外，該團隊還使用HyNT stamp系統成功地將15N同位素標記的UQ蛋白送入HeLa細胞，光學和熒光成像證實HeLa細胞中存在遞送的UQ，核磁共振波譜將細胞內UQ蛋白濃度與含有15n標記的UQ溶液的濃度相匹配。這些結果證明了stamp系統在為后續分析提供靶蛋白方面的有效性。

廣泛的應用前景

HyNT stamp系統在細胞內蛋白質傳遞方面展現出了變革性的潛力。其應用范圍從癌癥治療到分子分析，再到農業和食品工業，有望在作物生產和食品開發方面取得進展。這一系統的遞送效率高達89.9%，細胞存活率達到97.1%，這突出了其在整個遞送過程中維持處理細胞健康和完整性的能力。

憑借精確的細胞操作和高效的遞送能力，HyNT stamp系統將徹底改變生物醫學研究、臨床實踐和各種行業，為個性化干預鋪平道路，塑造現代醫學的未來。隨著這一技術的進一步發展和應用，我們期待它將為人類健康帶來更多的益處和希望。

Miyake總結說：“HyNTs是通過PEDOT聚合在金納米管膜上合成的，然后用玻璃管組裝，形成能夠將HyNTs物理插入細胞的印記。通過我們創新的stamp系統，我們成功地將LOx注入健康的間充質干細胞(MSC)和癌變的HeLa細胞。雖然間充質干細胞不受影響，但我們觀察到，在LOx治療后，HeLa癌細胞中有明顯的細胞死亡，存活率隨著時間的推移而下降。我們的發現強調了細胞內遞送的LOx在選擇性靶向和殺死癌細胞的同時保留健康細胞的有希望的功效，為癌癥治療提供了一種靶向治療策略。”


（文章來源：www.ebiotrade.com/newsf/2024-5）