《Journal of Biotechnology》：Spidroin-based nanoparticles derived from spider aggregate gland glue for efficient peptide drug delivery
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•我们首次成功利用没食子酸诱导自组装的方法制备了基于重组聚集蜘蛛胶蛋白（AgSp）的纳米颗粒，用于肽类药物的递送。•AgSp衍生的纳米颗粒的胶体稳定性与蛋白分子量呈正相关，其中rAgSp6R-NPs在酸性及高离子强度条件下表现出更优异的稳定性。•负载ChMAP-28的rAgS
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我们首次成功利用没食子酸诱导自组装的方法制备了基于重组聚集蜘蛛胶蛋白（AgSp）的纳米颗粒，用于肽类药物的递送。
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AgSp衍生的纳米颗粒的胶体稳定性与蛋白分子量呈正相关，其中rAgSp6R-NPs在酸性及高离子强度条件下表现出更优异的稳定性。
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负载ChMAP-28的rAgSp6R-NPs在体外显著增强了抗肿瘤疗效，优于游离肽，凸显其作为生物相容且高效纳米载体系统的潜力。
引言
抗肿瘤肽治疗是癌症治疗方法之一，因其对肿瘤相关分子靶点的高特异性、低脱靶毒性以及克服传统化疗固有耐药机制的能力（Chang等，2021，Li等，2020a，Luan等，2021）。然而，其临床转化也面临一些重大挑战，包括系统性酶促降解、快速肾脏清除以及有限的肿瘤渗透性，这些因素共同降低了生物利用度；此外，剂量限制性毒性源于健康组织的非预期暴露（Luan等，2021）。因此，成功将这些药物递送至癌细胞需要开发合适的药物递送系统（DDS）。有效的药物递送载体应具备生物相容性和生物降解性，具有保护能力，能够增强肿瘤蓄积，并表现出可控的释放动力学（Zhu等，2021，Adepu和Ramakrishna，2021）。
传统高分子药物载体，包括聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）、壳聚糖和白蛋白，在疗效、安全性和可制造性之间面临权衡。例如，PLGA纳米颗粒产生的酸性降解产物会引发炎症反应，而壳聚糖体系则表现出批次依赖性的细胞毒性和在生理流体中较差的稳定性（Su等，2021，Kumar等，2023）。尽管基于白蛋白的Abraxane?减轻了紫杉醇的溶剂相关毒性，但其药物负载能力仍然较低，且存在药物过早泄漏的问题（Murphy等，2025）。相比之下，丝蛋白（如家蚕丝素蛋白和蜘蛛丝蛋白）因其独特的生物相容性与精确工程灵活性的结合，展现出作为药物递送系统（DDS）候选材料的巨大潜力（Florczak等，2021，Pham和Tiyaboonchai，2020，Farokhi等，2020）。此外，其丰富的β-折叠结构域有助于形成结晶区域，赋予优异的力学性能，而无定形区域则通过π-π堆积和氢键实现疏水性药物的包埋，从而支持高载药量及由肿瘤特异性酶或酸性pH触发的持续释放（Kucharczyk等，2024，Herold等，2020）。
与家蚕相比，蜘蛛可以合成多达七种不同的基于蛋白质的丝或胶，具有多样的力学性能（Hu等，2025）。蜘蛛丝纤维由蜘蛛丝蛋白（spidroins）组成，共享共同的结构特征，包括中央重复结构域以及非重复的N端（NT）和C端（CT）区域（Hu等，2025）。这些蜘蛛丝蛋白具有多样化的氨基酸序列，为开发适用于多种生物医学应用的丝材料提供了丰富的遗传资源。既往研究表明，重组蜘蛛丝蛋白（例如来自TrichoNephila clavipes）可以通过遗传工程直接整合细胞穿透基序或肿瘤归巢配体，无需化学修饰即可直接实现功能融合（Elsner等，2015）。此外，蜘蛛丝递送系统在基因递送中表现出高效性；例如，功能化修饰有癌症特异性结合结构域的蜘蛛丝载体已成功在体内将萤火虫荧光素酶DNA递送至乳腺癌细胞，实现了无需病毒组分的靶向转染（Kozlowska等，2017）。蜘蛛丝卓越的抗拉强度允许制备更薄的纳米颗粒并具有更长的循环半衰期，而其两性亲疏水性可稳定包封的治疗性肽，防止其聚集和去折叠（Wani和Veerabhadrappa，2018）。与其他蜘蛛丝蛋白类型不同，聚集蜘蛛丝蛋白（AgSp）在聚集腺中产生，不以纤维丝的形式存在，而是一种胶状物质，附着于捕获丝表面（Sahni等，2010）。作为一种粘合糖蛋白，AgSp兼具黏性和弹性特性，作为黏弹性固体发挥作用，使粘胶在接触时能够捕获快速移动猎物（Stellwagen和Renberg，2019，Alicea-Serrano等，2025）。尽管AgSp天然作为湿胶而非纤维丝发挥作用，但其卓越的粘合性能可能在药物递送应用中提供独特优势。具体来说，这种粘合性可能促进纳米颗粒在肿瘤部位的滞留并增强与癌细胞表面的相互作用。与先前报道的衍生自大吐丝腺蜘蛛丝蛋白（MaSp）或小吐丝腺蜘蛛丝蛋白（MiSp）的蜘蛛丝纳米颗粒不同（Yu等，2020，Deptuch等，2022），AgSp是一种具有独特黏弹性的天然粘合胶蛋白，可能在细胞摄取和组织滞留方面具有优势。然而，AgSp蛋白作为药物递送载体的潜力尚未被探索。
在本研究中，我们首次报道了通过没食子酸（GA）诱导自组装方法制备重组聚集蜘蛛丝蛋白（rAgSp）纳米颗粒，并探索了其在治疗性肽递送中的应用。此外，我们系统比较了三种分子量变体（rAgSp2R、rAgSp4R和rAgSp6R），以阐明重复结构域长度对纳米颗粒胶体稳定性、药物负载和释放行为的影响。对制备的rAgSp-NPs的胶体稳定性、结构特性以及载药与释放特性进行了表征。
章节摘要
重组蛋白表达与纯化
为研究分子量与纳米颗粒特性之间的关系，我们设计并生产了三种重组AgSp蛋白（rAgSp2R、rAgSp4R和rAgSp6R）。这些蛋白rAgSp2R、rAgSp4R和rAgSp6R分别含有来自圆网蛛Araneus ventricosus的AgSp1蛋白的两个、四个和六个重复单元（Kono等，2019）。重复结构域的氨基酸序列取自已发表的AgSp1基因序列（Kono等
重组AgSp蛋白的表达与纯化
最近，来自多个蜘蛛物种的聚集蜘蛛丝蛋白1（AgSp1）已被鉴定，并表现出与其他蜘蛛丝蛋白相同的一般结构域架构，包括保守的N端区域、重复核心和C端区域；然而，其内部组织有所不同（图1A）（Stellwagen和Renberg，2019，Kono等，2019，Babb等，2017）。鉴于AgSp1存在于捕获丝上形成液滴的粘性胶中，功能上用于截留被捕获的猎
结论
近年来，越来越多的研究证实了重组蜘蛛丝蛋白作为药物递送纳米载体的潜力。值得注意的是，衍生自大吐丝腺蜘蛛丝蛋白（MaSp）的颗粒已得到广泛研究。例如，基于MaSp1和MaSp2构建并表征了工程化重组蛋白（分别称为MS1和MS2）；这些颗粒在递送包括米托蒽醌（MTX）在内的小分子药物方面表现出优异的应用性，以及
CRediT作者贡献声明
高彦君：写作 – 原稿撰写，形式分析。赵震州：写作 – 审阅与编辑，形式分析。谢从应：写作 – 审阅与编辑，监督指导，概念构思。温睿：写作 – 审阅与编辑，监督指导，资金获取，概念构思。
资助
本研究得到国家自然科学基金（32500398）和浙江省自然科学基金（LQN26C040004）资助。
利益冲突声明
作者声明他们不存在任何可能影响本文所述工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
高彦君|赵震州|谢从应|温睿
