分享一篇发表在Nature Biotechnology上的文章，题目为“Targeted delivery of diverse biomolecules with engineered bacterial nanosyringes”，通讯作者是来自MIT的张锋教授。在本文中，作者在此前发展的细菌纳米注射器基础上进一步改造，发展了新一代递送系统。

收缩注射系统（CIS），是来自细菌的一种注射器状大分子复合物，在细菌靠近目标细胞时，它可以通过伸出针头样结构刺穿细胞膜，从而将其携带的效应分子注入到真核细胞中。2023年，作者团队首次将一种来自发光杆菌的胞外CIS毒力系统（Photorhabdus virulence cassette, PVC）改造为了哺乳动物细胞蛋白递送工具。然而PVC装载的是未折叠蛋白，需要在进入靶细胞之后才能折叠成正确的结构发挥功能，这限制了递送系统的灵活性。因此，在本文中作者希望发展一种体外装载的方式。

在SPEAR的设计上，作者相关的CIS家族（VI 型分泌系统（T6SS））中获取灵感，将刺突蛋白Pvc10与注射系统分开表达纯化。其中，作者将Pvc10与“货物”如Cas9蛋白、ssDNA等与Pvc10融合表达，另外表达敲除Pvc10的PVC，随后将二者在体外进行性重组。作者发现单独纯化的Pvc10蛋白在体外很容易组装到Δpvc10 PVC上，并且可以兼容蛋白、Cas9-sgRNA复合体以及ssDNA。此外，为实现在体内对细胞的靶向，作者将SpyTag（ST）或SNAP-tag(SNAP)融合在PVC13的远端结构域，从而实现了PVC与抗体的偶联。

在体内验证方面，作者给小鼠注射了靶向MHC-II或靶向EGFR的PVC，发现其分别能够特异性地抑制A20和A431细胞，并且在注射了靶向MHC-II的PVC后，作者发现24小时即可在体内选择性耗竭约7%的B细胞，脱靶极低且免疫原性可控。

总之，本文作者在此前发展的蛋白递送工具PVC的基础上进一步改造，发展了能够实现体外货物组装的纳米注射器SPEAR，实现了对多种生物大分子的精准递送。

本文作者：WYQ

责任编辑：LYC

DOI：10.1038/s41587-025-02774-x

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41587-025-02774-x