细胞外可收缩注射系统（eCIS）与SPEAR系统 - 细胞外可收缩注射系统（eCIS）是一种来自细菌/古菌的大分子复合物，能够通过类似注射器针头的结构将蛋白质有效载荷注入真核细胞[3] - 2023年3月，张锋团队在Nature期刊发表论文，选择eCIS的一个亚型Photorhabdus virulence cassette（PVC），将其改造为新型蛋白质递送系统[3] - 2025年8月12日，张锋团队在Nature Biotechnology发表最新研究，对PVC系统进行升级改造，推出更强大的递送系统SPEAR[4] SPEAR系统的核心创新 - SPEAR系统不再局限于递送蛋白质，还能递送核糖核蛋白（RNP）和单链DNA（ssDNA）[4] - 通过改造"纳米注射器"的"针头"结构Pvc8和Pvc10蛋白，实现了三种递送方式： 1) 递送折叠好的货物：如Cas9蛋白与gRNA预先组装的RNP[10] 2) 递送单链DNA：通过HUHe酶"挂钩"抓取特定单链DNA[10] 3) 同时递送多个货物：利用针头挂载和管腔装载两种方式[10] - 系统采用模块化设计和体外组装方式，可快速定制装载不同货物的SPEAR系统[12] SPEAR系统的优势 - 递送货物多样化：蛋白质、RNP、单链DNA都能递送[17] - 靶向性极强且范围广：通过连接抗体可精准靶向任何具有已知表面标志物的细胞类型[13][17] - 模块化与灵活性：模块化的体外组装方式使定制化生产更具灵活性[17] - 独特的递送机制：通过物理注射方式穿透细胞膜，可绕开细胞内吞等复杂路径[17] - 稳定性好：装载好的PVC在-80°C下保存23个月仍保持活性[17] 应用前景 - 在基因编辑、癌症治疗和临床靶向递送等领域展现出广阔应用前景[3] - 解决了基因治疗和细胞疗法中长期面临的递送瓶颈问题[19] - 为未来的基因疗法、细胞疗法、疫苗开发及基础研究提供了强大灵活的新工具[19] - 可在体外混合细胞中以及小鼠体内实现对特定细胞的精准靶向[14]