“細胞‘工廠’能夠生產患者缺失的生命物質，比如胰島素等。但‘工廠’合成蛋白質需要一定時間。”近日，華東師范大學生命科學學院、上海市調控生物學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，該團隊發明了一種人工定制細胞快速開機“外挂”系統（PASS系統），可縮短治療性蛋白質產生的時間。

《自然》子刊《自然·化學生物》日前刊登了這一成果，並配發行業專家評論：多功能PASS系統採用了巧妙的模塊設計，實現了治療性蛋白質的快速、精准分泌，是推進下一代智能細胞療法走向臨床應用的重要工具。

據介紹，對一些急性發作的疾病，例如哮喘、心絞痛等，定制細胞如果需要數小時甚至數天才能表達釋放出足量的治療性蛋白質，將無法達到治療要求。“我們希望以最快的速度獲得治療性蛋白質。”葉海峰說，團隊為此嘗試跳過其中最耗費時間的環節——表達蛋白環節。

論文第一作者、華東師范大學博士研究生王欣怡介紹，團隊將足量治療性蛋白質提前生產好，儲存在細胞的某個“倉庫”中。隻要控制“倉庫”門打開，就可以實現對治療性蛋白質的可控快速釋放。基於此，團隊將目的蛋白和內質網回收信號融合表達，並在其間嵌入一段可以被蛋白酶識別的肽鏈。當這個“鏈子”被蛋白酶水解切除時，錨定在內質網上的治療性蛋白質就會迅速釋放到細胞外。

據介紹，研究人員通過調控蛋白水解酶的活性，設計構建了三種精准可控的蛋白質快速釋放系統，分別為臨床藥物小分子調控的蛋白質快速釋放系統、響應腫瘤抗原的殺傷蛋白快速釋放系統以及光誘導調控的蛋白質快速釋放系統。

論文表明，隻需要光照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”裡如果裝入降壓肽、止疼肽等，也可以用來治療高血壓、慢性炎症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的響應速度提升到分鐘級別，可為基礎生物學研究和基因、細胞治療提供切實可行的治療性蛋白質瞬時遞送新方案。

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