癌细胞为了快速增殖,需要大量的铁离子,这导致细胞表面转铁蛋白受体(TfR)的显著上调。TfR通过与铁载体蛋白(transferrin)结合,介导铁离子的内吞作用。利用这一现象,研究者们开发了TransTACs,以实现对特定膜蛋白的高效降解。具体来说,TransTACs能否通过靶向TfR,实现对多种膜蛋白的选择性降解,并在体内表现出良好的抗肿瘤效果,是本研究的核心科学问题。
研究者使用多种细胞系(如A549和PC9肺癌细胞系)测试了TransTACs对EGFR、PD-L1、CD20和CAR等膜蛋白的降解效果。结果显示,TransTACs能够高效地降解这些膜蛋白,且降解效率不受目标蛋白结构和功能的影响。通过MTT实验和流式细胞术评估了TransTACs的细胞毒性,发现其在正常细胞中的毒性较低,显示出良好的选择性。
该工作的研究特色在于:高效内吞,TfR的高效内吞作用使得TransTACs能够迅速将目标膜蛋白带入细胞内,实现快速降解。广泛的适用性,TransTACs能够降解多种结构和功能不同的膜蛋白,显示出该技术的通用性和模块化特点。癌症特异性,由于癌细胞中TfR的高表达,TransTACs在癌细胞中的选择性更高,降低了对正常细胞的毒性。潜在的临床应用,TransTACs在EGFR突变型肺癌中的成功应用,为解决EGFR耐药问题提供了新的思路,未来有望在临床上实现更广泛的应用。
本文介绍的TransTACs技术为膜蛋白的靶向降解提供了一种创新的解决方案。通过利用TfR的高效内吞作用,TransTACs能够在细胞内有效地降解目标膜蛋白,从而为癌症等疾病的治疗开辟了新的途径。未来,随着这一技术的不断优化和完善,有望在临床上实现更广泛的应用。
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https://doi.org/10.1038/s41586-024-07947-3