背景：包括基于肽的系统在内的那些能以pH值依赖的方式破坏内体的递送系统，正越来越多地被用于将诸如核酸和蛋白质等具有治疗价值的货物递送至哺乳动物细胞。

方法：名为HELP（螺旋红细胞裂解肽）的带负电荷的两亲性α-螺旋形成肽是从蜂毒肽衍生而来，已被证明具有pH依赖性活性，在pH5.0时裂解活性最高，同时当pH值升高时则失去活性。本研究旨在确定将HELP肽中的谷氨酸残基替换为组氨酸（其质子化状态对内体酸化过程中发生的pH变化敏感）是否能将这种融合肽转化为能够将不同核酸递送至哺乳动物细胞的载体。

结果：所得的HELP-4H肽展现出高效的质粒DNA、小干扰RNA和mRNA传递能力。重要的是，与其它阳离子肽不同，其转染活性在血清存在的情况下仅受到轻微影响。通过圆二色谱法，文章发现酸性pH值并未导致HELP-4H发生显著的构象变化。

结论：总之，文章成功开发出一种新的富含组氨酸的阳离子肽，能够有效地将各种核酸递送至细胞内。

名称：HELP-4H

单字母 H2N-GLGTLLTLLHFLLHHLLHFLKRKRQQ-CONH2

多字母 H2N-Gly-Leu-Gly-Thr-Leu-Leu-Thr-Leu-Leu-His-Phe-Leu-Leu-His-His-Leu-Leu-His-Phe-Leu-Lys-Arg-Lys-Arg-Gln-Gln-CONH2

氨基酸个数 26

分子式 C148H243N45O30

平均分子量(MW) 3132.8

在本研究中，文章基于融合肽HELP的序列开发了一种新的CPP。由于C端带正电荷，文章考虑是否通过将谷氨酸简单替换为组氨酸残基，就能将这种融合肽转化为能够将不同核酸递送至哺乳动物细胞的载体。在设计并测试的四种衍生物中，HELP-4H最具前景。该肽不仅对质粒DNA的递送有用，而且对siRNA和mRNA的递送也有效。这一点很有趣，因为并非所有能够递送DNA的载体都能高效递送其他核酸，尤其是siRNA。例如，聚乙烯亚胺（PEI）就是这种情况，它是递送DNA的最有效合成转染剂之一，但递送siRNA的效果却很差。值得注意的是，HELP-4H不仅表现出良好的转染能力，而且在血清存在的情况下也能保持其转染能力。通过圆二色谱（CD）分析肽的结构发现，与HELP亲本肽类似，HELP-4H在不同pH值条件下没有显著的构象变化。

表1.HELP肽和LAH4-L1的序列

文章还考虑了添加辅助剂是否能提高HELP-4H的转染效率。在测试的三种化合物（氯喹、JTS-1和DOPE）中，DOPE被证明是最有效的。值得注意的是，这种两性离子脂质的辅助活性取决于其通过融合活性增加复合物从内体逃逸的能力。有趣的是，DOPE还被证明能提高非脂质制剂的核酸转染效率，特别是疏水化十二聚赖氨酸和寡脲折叠体。

最后需要强调的是，当初决定在HELP中插入组氨酸残基，是为了赋予该肽类似聚乙烯亚胺（PEIs）或LAH4肽的“质子海绵”能力。然而令人惊讶的是，HELP-4H在质子泵抑制剂（如巴弗洛霉素A1或康可霉素A）存在的情况下，其活性几乎未受影响，这表明其作用机制与LAH4不同。HELP-4H的这一特性很有趣，可能比LAH4肽更具优势：实际上，并非所有细胞内吞途径都会导致内吞器酸化。这种新肽如何将核酸释放到细胞质中，仍有待阐明。

参考文献：更多实验数据见doi.org/10.1002/jgm.3401