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  蛋白類藥物因其高特異性和低副作用而越來越被認為是藥物開發和疾病治療領域中有希望的候選者。然而，大多數蛋白質由于分子量大、膜滲透性差、易被酶降解等特點而難以穿過細胞膜并作用于細胞內疾病靶點。因此，開發針對細胞內疾病靶點的簡單高效的蛋白質遞送技術是擴大蛋白質藥物應用場景的重要途徑。

  一般來說，細胞內蛋白質遞送的策略包括物理方法（如電穿孔、納米針、微流控和T細胞介導的孔形成）或化學方法（如蛋白質與細胞穿透肽、轉導結構域、兩親性小分子等滲透性模塊的共價結合）。盡管這些細胞內遞送蛋白質的方法有效，但也存在不可忽視的缺點，包括依賴于苛刻的設備條件、蛋白質化學修飾需要花費額外的時間和費用、細胞活力受損、蛋白質活性降低、內涵體逃逸效率差等。在這種情況下，基于非共價相互作用的納米載體，如脂質體、納米凝膠、外泌體和聚合物為有效的細胞內蛋白質遞送提供了更多的選項。

  在眾多的納米載體體系中，表面修飾磷酯酸鈉鹽的陰離子型含磷樹狀/樹冠大分子具有特定的生物活性，如抗炎、免疫調節、促進NK細胞增殖等特性。因此，各種基于含磷樹狀/樹冠大分子的納米平臺已被構建用于化療藥物的胞內遞送。其中，陽離子型含磷樹狀大分子、PAMAM、PEI等高分子載體與蛋白質的相互作用已被報道并被應用到蛋白質的胞內遞送中。然而，考慮到高密度的正電荷可能會導致不可預測的細胞毒性，因此，依賴負電荷遞送蛋白質到細胞內的必要性需要重新評估。此外，大量載體的不合理使用所導致的代謝和清除不良，也可能引發機體毒性。因此，開發基于具有固有免疫調節活性的陰離子型含磷樹狀大分子的蛋白質胞內遞送載體有望解決以上問題，并可通過載體和蛋白質的功能協同發揮增強的治療效果。

圖1. 含磷樹狀大分子AK-137通過各種物理相互作用與蛋白質絡合用于細胞內蛋白質的遞送。

圖2.（A）不同含磷樹狀大分子的結構圖；（B-D）流式細胞術分析不同含磷樹狀大分子處理RAW264.7細胞后細胞表面CD86和CD206的表達變化；（E）含磷樹狀大分子抑制RAW264.7細胞釋放亞硝酸鹽的能力；（F）不同含磷樹狀大分子胞內遞送BSA的效率。

圖3.（A-B）AK-137與BSA在不同質量比下的水合粒徑和表面電勢；（C）Cy5.5-BSA的熒光發射光譜；（D）AK-137@BSA NCs的TEM圖像；（E-F）AK-137和AK-137@BSA NCs的AFM圖和相應高度圖；（G）AK-137@BSA NCs一周內的水合粒徑變化；（H-I）AK-137@BSA NCs細胞內攝取的流式圖和CLSM圖像；（J-K）不同內吞抑制處理的細胞對AK-137@BSA NCs攝取水平的變化。

圖5.（A-C）不同材料處理后MH-S細胞表面CD86和CD206表達水平的流式檢測結果；（D）不同材料處理后MH-S細胞中Arg-1和iNOS的表達水平；（E-F）不同材料處理后MH-S細胞中ROS水平變化；（G-I）qPCR分析不同材料處理后細胞內促炎性細胞因子的相對mRNA表達水平；（J）Western blot分析不同材料處理后MH-S細胞中p-Akt和NF-κB的表達水平。

圖6.（A）ALI小鼠體內抗炎治療示意圖。（B-E）不同材料治療后ALI小鼠BALF中促炎因子（TNF-α、IL-6、IL-1β）和抗炎因子IL-10的表達水平。（F-H）不同組ALI小鼠治療24 h后肺組織中性粒細胞百分比和BALF中中性粒細胞生物標志物MPO的表達水平。（I-J）不同處理組ALI小鼠肺干濕重比和肺損傷評分。

圖7.（A）AGA體內抗炎治療示意圖。（B-C）不同材料處理后AGA小鼠踝關節腫脹程度和踝關節代表性熱像圖。（D）不同材料處理后AGA小鼠踝關節的H&E染色。（E-F）不同材料處理后AGA小鼠踝關節組織TNF-α和IL-1β的免疫熒光染色。

  簡而言之，該研究設計的基于含磷樹狀大分子的蛋白質遞送平臺具有多個優勢：1）合成了具有固有免疫調節活性、穩定的含磷樹狀大分子；2）提供了一種“簡單、有效和非侵入性”的蛋白質遞送策略，不需要對載體和蛋白質進行額外的功能修飾；3）含磷樹狀大分子AK-137通過促進功能蛋白的細胞內遞送改善了其生物利用度，可在不同的靶細胞內發揮各自的功能，包括癌細胞凋亡、樹突細胞成熟或巨噬細胞免疫調節等；4）構建的AK-137@FN復合物通過增強FN的胞內遞送并協同AK-137載體自身抗炎性能，在急性肺損傷和急性痛風性關節炎模型中展現出良好的治療效果。該研究為非陽離子型聚合物基的細胞質蛋白質遞送載體的合理設計提供了重要的思路，因而可能擴展蛋白質藥物的廣泛生物醫學應用。

  文章鏈接：https://doi.org/10.1021/acsnano.3c09589