抗原呈递细胞 (APC) 由于在免疫系统和包括关节炎、戈谢病和癌症在内的各种疾病中发挥作用，作为治疗靶点而受到广泛关注。因此，靶向APC的纳米载体最近引起了人们的兴趣。

设计生物制剂的运载工具是具有挑战性的，因为它们体积大、对非天然环境敏感，被动递送作为这些策略中的摄取模式，生物制剂的有效细胞内递送相当有限。

本文中，研究人员公开了一种简单、通用的策略，用于将蛋白质递送至免疫细胞。具体来说，利用了IgG抗体吞噬作用的机制（方案1，上）。简而言之，当遇到外来病原体时，大自然通常采用的机制是用免疫系统产生的特异性抗体的二价抗原结合(Fab)结构域识别入侵者表位。从几何角度来看，这种结合事件呈现出入侵者表面上的高密度可结晶结构域(Fc)，由于其表面上的Fc受体(FcR)，巨噬细胞发出“吃掉我”的信号。研究人员设想通过将多个假表位副本合并到蛋白质内容物的表面，二价Fab结构域可用于生成一类新型免疫复合物。这种修饰蛋白和抗体的简单混合应该会产生坚固的纳米颗粒，让人想起由双功能单体和交联剂生成的聚合物网络（方案1b，底部）。研究人员假设这种纳米组装体会在表面呈现抗体尚未使用的Fc结构域，由于其与调理病原体的相似性，该结构域应该适合巨噬细胞的摄取。

为了获得免疫复合物，这种生物素修饰的BSA与抗生物素IgG抗体以不同的比例简单混合。正如预期的那样，游离抗体和BSA 在SDS-PAGE凝胶中消失，位于抗体：蛋白质摩尔比为1:1.5和1:4.5之间的免疫复合物形成的所谓“等价区”（图1b、c）。这两种比例之间的混合物可重复地提供纳米组件，其尺寸为100−200nm。

接下来，我们检查了纳米组件是否能够在细胞内将荧光标记的内容物蛋白递送至RAW264.7巨噬细胞。通过共焦激光扫描显微镜(CLSM)观察并通过流式细胞术定量，纳米组装体明显表现出相对于天然BSA和修饰BSA更高的吸收，并且纳米组装体表现出250倍的增加；与天然BSA相比，吸收率更高，增加了250倍。将RAW264.7细胞与抗FcR抗体一起孵育，以阻断细胞表面FcR，纳米组装体的引入表现出显着减弱（图2a）。

研究人员使用氧化还原响应连接体来释放细胞内的内容物。二硫键部分的还原性裂解在内容物释放过程中在修饰的赖氨酸上留下了硫代丙酰胺残基，在还原环境中无痕释放蛋白质的自毁氧化还原响应接头将大大增强该方法的广泛实用性。因此，用结构相似的连接基处理赖氨酸部分，不同之处在于反应性官能团基于活化的碳酸酯部分而不是活化的酯。

最后，研究人员扩大了纳米复合物在原代细胞中的潜在靶标范围。脾淋巴细胞包含多种免疫细胞类型。研究人员观察到，纳米复合物对B细胞和巨噬细胞表现出强大的靶向性，而T细胞则表现出最小的结合（图4）。这种现象与免疫细胞上的Fc受体表达水平密切相关。因此，结果表明该纳米复合物选择性地靶向富含FcR的抗原呈递细胞(APC)，包括巨噬细胞和B细胞。

本文作者：TZM

责任编辑：TZM

DOI:10.1021/jacs.3c09334

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.3c09334