蛋白质疗法在众多方面拥有远超小分子药物的明显优势。首先，蛋白质具有特殊的复杂功能，无法被简单的化合物所模仿。其次，蛋白质疗法通常具有较小的副作用。此外，某些蛋白质在体内天然存在，因此免疫原性更低安全性更高。通过有效替代关键蛋白或利用核酸酶进行基因编辑，蛋白质疗法可为多类疾病的治疗提供有效方案。然而，尽管蛋白质疗法前景广阔，但由于蛋白质递送技术方面的限制，特别是基于核酸酶的基因编辑疗法，其临床应用仍然十分有限。细胞内蛋白质递送尤为困难，因为这涉及穿越细胞膜、进入细胞质，甚至进入细胞核等目标细胞器。
近期，安徽理工大学“长江奖励计划”讲席教授王文新教授领导的研究团队采用苯胍基(PG)修饰聚β氨基酯(PAEs)，旨在提高其在细胞质内传递蛋白质的适应性。同时，该研究团队系统性地评估了PG基团对PAEs与蛋白结合、细胞内吞、蛋白功能保护以及溶酶体逃逸的影响。与未修饰的PAEs (L3) 相比，富含苯胍基的PAEs (L3PG) 具有更高的蛋白质结合能力和细胞内吞效率。这两种PAEs均表现出可递送多种蛋白（分子量30-464 KDa，等电点 4.3-9）的能力，且递送效果远超商业蛋白转染试剂PULsin和Pierce Protein Transection Reagent。更值得关注的是，L3PG成功地将CRISPR Cas9核糖核蛋白(RNP)递送到表达绿色荧光蛋白(GFP)的HeLa细胞中，并实现了80%以上的GFP表达敲除。
图1: 聚β氨基酯L3和L3PG
图2：聚β氨基酯L3和L3PG介导的胞质蛋白在细胞内的递送
该工作以“Guanidyl-Rich Poly(β Amino Ester)s for Universal Functional Cytosolic Protein Delivery and Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR) Cas9 Ribonucleoprotein Based Gene Editing”为题发表在《ACS Nano》上。
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c03269
课题组简介：
王文新教授目前任职安徽理工大学合肥高等研究院“长江学者奖励计划”讲席教授，并兼任安徽理工大学公共卫生学院学术院长。王教授2010年在欧洲组织工程和再生医疗国际协会（TERMIS-EU）年会上荣获再生医学领域青年科学家奖，在2011年荣获由爱尔兰国家自然科学基金委颁发的爱尔兰科学基金会首席科学家奖，并在2014年获得由蝴蝶宝贝关爱中心（DEBRA协会）颁发的杰出EB患者服务奖。王文新教授与他带领的研究团队主要从事高分子可控聚合方法的前沿机理和临床应用研究，具体为高分子可控聚合机理和动力学控制策略及其在生物功能材料设计与合成中的两大方向应用：组织工程学—水凝胶以及其他功能性生物材料单独或结合干细胞疗法在骨关节炎、关节软骨缺损、骨缺损、牙科骨/软组织修复、皮肤创伤修复等医疗方向的广泛应用；基因治疗—十余年深耕研发报道多种高效聚合物结构用于基因递送，并通过可控聚合首次攻克和发明了超支化聚β氨基酯该大类材料家族用于遗传物质的体外和体内递送，并成功应用于，包括EB基因替代和编辑疗法等在内，多种拥有完全自主知识产权的核酸药物的临床转化验证。
王文新教授的基础研究以及商业化转化工作获得了国际同行的普遍认可和跟进研究报道，目前已发表235篇学术论文，如Science Advances《科学进展》，Nature Communications《自然：通讯》，Nature Reviews Chemistry《自然综述：化学》，JACS《美国化学协会会刊》，Angewandte Chemie《德国应用化学》，Advanced Materials《先进材料》，Nano Letters《纳米快报》，ACS Nano 《美国化学学会纳米杂志》，并参与编纂5本学术专著的部分章节。王教授的工作已相继被多家国际知名媒体采访和报道56次，如泰晤士报（Times），英国皇家学会的化学世界（RSC Chemistry World），美国的化学工艺（Chemical Processing），美国科学日报（Science Daily）, RTE 爱尔兰国家电视台。在科研成果的转化方面，王文新教授创建了应用和转化自己研发技术的5家生物技术公司：Vornia Ltd. （已被世界五百强企业Ashland-美国亚什兰医药集团收购）， Blafar Ltd.（总部位于爱尔兰都柏林），孛朗孚（杭州）生物科技有限公司，Branca Bunús Ltd.（总部位于爱尔兰都柏林）和北京瑞熙天成生物科技有限公司，并拥有34项发明专利，其中30项已有企业合作进行技术转化。
王文新教授现担任27个国家研究委员会和基金会的评审专家和委员会成员，如比利时科学研究基金会佛兰德斯委员会、欧盟FP7框架和Horizon2020的玛丽居里基金会、加拿大渥太华研究基金会、葡萄牙科学基金会、捷克科学基金会、英国医疗研究委员会、英国工程和物理科学研究委员会、以色列科学基金会、奥地利科学基金会等。王教授还被11家国际同行评议杂志聘为编委，如Journal of Nanobiotechnology《纳米生物技术杂志》、Polymer《高分子》、Biomedical Materials《生物医学材料》、Materials《材料》和《林产化学与工业》等。王文新教授已先后117次被国际会议和大学邀请作为主要报告人，并作为组织者、会议主席和召集人主办了33次国际学术会议。
