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华东师范大学生命科学学院研究员叶海峰研究团队通过重新编程卵白质渗透途径，开发了一个精准可控的卵白质快速释松手艺平台PASS系统，实现了卵白药物分钟级别的可控释放

。相关论文已于10月23日刊登在《自然-化学生物学》（Nature Chemical Biology）杂志

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叶海峰先容，现有的人工定制细胞虽然在疾病治疗领域取得了一定的希望，然而它们对外界指令的响应、剖析及处置惩罚速率仍然处于“1.0版本”的缓慢响应阶段

。主要缘故原由是这类定制细胞大部分都基于对治疗卵白药物转录或翻译水平的调控，当细胞感受到外界指令后，需要数小时甚至数天才华表达、释放出足量的卵白药物，无法知足对有即时用药需求的疾病治疗，如哮喘、心绞痛、疼痛等

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为解决上述人工定制细胞“开机”缓慢的问题，叶海峰团队设想：能否省略现有定制细胞对卵白药物缓慢的转录、翻译以及加工等办法，将足量的卵白药物提宿世产好，贮保存细胞的某个“客栈”中，只要控制客栈门的翻开，就可以实现对卵白药物的可控快速释放

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研究职员基于细胞内卵白质的分选原理，乐成实现了这一目的

。详细而言，他们通过一段内质网接纳信号，将提前翻译好的目的卵白锚定在细胞“内质网客栈”中，以备用时之需

。同时在内质网接纳信号和目的卵白之间融合了一段可以被卵白酶识别的肽链，当这个“链子”被卵白酶水解切除时，锚定在内质网上的治疗卵白就会迅速释放到细胞外

。随后，研究职员通过调控卵白水解酶的活性，设计构建了三种精准可控的卵白质快速释放系统，划分为小分子调控的卵白质快速释放系统chemPASS、响应肿瘤抗原的杀伤卵白快速释放系统antigenPASS，以及光诱导调控的卵白质快速释放系统optoPASS

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PASS的设计原理图

。图片泉源：叶海峰团队

随后，研究职员将装载有chemPASS基因线路的定制细胞移植到1型糖尿病小鼠体内，数据显示，当小鼠口服小分子药物后，仅需30分钟就可有用诱导胰岛素的释放，实现快速降血糖

。装载有antigenPASS的免疫T细胞可精准识别肿瘤细胞，释放杀伤卵白穿孔素（Perforin）或颗粒酶B（Granzyme B），从而有用杀死肿瘤细胞

。实验还证实，将optoPASS定制化细胞植入1型糖尿病、高血压以及慢性炎症性疼痛小鼠模子的皮下，仅需光照15分钟，就能诱导治疗肽的释放，实现快速降血糖、降血压以及镇痛的效果

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“合成生物学使我们能够凭证用户自界说的需求，对细胞举行有目的的设计、刷新和重编程

。装载有人工基因线路的定制细胞，就像一个智能‘细胞药物工厂’，通常情形下处于休眠状态

。当感受到外界指令如小分子药物、病理标记物或光、电等物理信号后，它们则会迅速苏醒，对外界信号举行处置惩罚和盘算，随后按需生产释放卵白药物

。PASS系统为基础生物学研究和精准可控的基因治疗，以及细胞治疗提供了切实可行的卵白药物瞬时递送新计划

。”叶海峰体现

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