新型类病毒颗粒VLP递送系统，高效递送各种基因编辑工具，用于遗传疾病和癌症治疗

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Cell重磅：新型类病毒颗粒VLP递送系统，高效递送各种基因编辑工具，用于遗传疾病和癌症治疗. b0 ^6 j) ^* f1 a" {: N* {6 e
来源：生物世界 2025-04-13 11:532 i. D4 K( ~" e/ C2 c
该研究开发了一种高效且多功能的新型类病毒颗粒递送载体——ENVLPE，其能够将所有主要的 RNA 引导的基因编辑工具以 RNP 形式递送到多种细胞类型中。
6 U7 B  `- q/ F4 ^% X9 e. k# g德国慕尼黑工业大学的研究人员在国际顶尖学术期刊 Cell 上发表了题为：Engineered nucleocytosolic vehicles for loading of programmable editors 的研究论文。
* G' |# g# U1 S" e* ^; ~7 M' f( E该研究开发了一种高效且多功能的新型类病毒颗粒（VLP）递送载体——ENVLPE，其能够将所有主要的 RNA 引导的基因编辑工具（CRISPR-Cas9、碱基编辑器、先导编辑器）以 RNP 形式递送到多种细胞类型中，避免了 DNA 整合风险，并在人类原代 T 细胞以及两种遗传性视网膜疾病小鼠模型中展现了卓越的编辑效果，凸显了其治疗潜力。
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$ }+ ~- X' f4 f, w0 B5 Z基因编辑疗法的“最后一公里”难题1 z: b+ b, ?  O4 ^
CRISPR-Cas9 基因编辑技术，以及新一代的碱基编辑器（Base Editor）、先导编辑器（Prime Editor），虽已成熟，但将其应用于疾病治疗时，传统的递送方法存在明显短板：& d3 L' U$ V9 b( a* e& V
•        病毒载体：常用的慢病毒载体或腺相关病毒（AAV）载体存在整合风险，还可能引发免疫反应，且载体容量有限，难以装在碱基编辑器和先导编辑器；: [: A( \3 ?& Z0 F* s5 B8 A. v
•        脂质纳米颗粒（LNP）：会向肝脏富集，通常难以靶向特定器官或细胞，且递送效率不足，导致基因编辑效率不稳定；" ^3 |+ F) m' A: G, G1 T
•        存在长期表达风险：递送（尤其是病毒载体递送的）的基因编辑工具在体内长期存在，可能导致脱靶效应。
) I4 O/ y2 k' s- O在这项最新研究中，研究团队另辟蹊径，选择了类病毒颗粒（VLP，也叫做病毒样颗粒）——这是一类去除了病毒遗传物质的“空壳”，既能模拟病毒的感染能力，又避免了潜在的安全隐患。2 E* U  L. V! K/ q" B; i
优化的VLP——ENVLPE2 B7 w; I' y7 I8 M! u0 D
类病毒颗粒（VLP）递送系统具有几个优势，能够利用具有不同嗜性的已知病毒的多样性来调节其对细胞或器官/组织的靶向性；VLP 还能够以核糖核蛋白（RNP）的形式封装和递送基因编辑器，不含有 DNA 成分，因此不会有插入突变的风险；此外，也不会因病毒成分或转基因成分的持续表达而激活宿主免疫应答。
1 B7 x2 X7 v3 ~! J6 g/ e; w3 s在这项研究中，研究团队开发了工程优化的 VLP——装载可编程编辑器的工程化核质运输载体（ENVLPE），通过引入 GCN4 蛋白，构建了效率更高的 ENVLPE+，其能够高效递送 mRNA、CRISPR-Cas9（包括CRISPRa、CRISPRi）、碱基编辑器（BE）以及先导编辑器（PE）。) h- j6 z, m2 @1 T
1、智能导航系统：核质穿梭技术
$ Q) ^. U- q' U; u3 F传统的 VLP 只能在细胞质包装编辑工具，而基因编辑需要在细胞核中进行。研究团队在载体蛋白上安装了“核定位信号+核输出信号”，实现自主穿梭细胞核，将基因编辑器编辑直接打包运输。5 U, }/ [9 Z6 n# ^. N) r0 `/ S
2、精准抓取机制：PP7 适配体锁扣( q& n6 s0 I/ [: X# I; V4 q: ?
通过基因工程在 gRNA 末端添加 PP7 适配体，就像给包裹贴上专属条形码。载体蛋白上的 PP7 结合域（PCP）能精准识别并抓取完整的 RNP ，确保只包装“装配完毕”的有效编辑工具。* A2 W6 m- }) [# z+ ]( z
3、防降解装甲：Csy4 蛋白护盾/ e' n8 J- R, N* d0 f* _% ?( c% d+ x
针对先导编辑器中易降解的 pegRNA，研究团队引入细菌蛋白 Csy4。它能像“保护罩”般牢固结合 RNA 末端，实验结果显示，可使先导编辑效率提升 20 倍，成功解决了先导编辑效率不足这一长期技术痛点。
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+ E# E) r. j5 u在体内和体外显示出卓越的编辑效果7 {7 O: _# H! Y7 }4 A* `
在两种遗传性视网膜病变小鼠模型中，ENVLPE+ 系统递送的先导编辑器展现卓越效果： + s2 m: Q; o5 ?4 C7 ]" m4 c
rd6 模型（视网膜色素变性）：单次注射后，关键蛋白 MFRP 表达恢复，电生理检测显示光信号响应提升 5.5 倍；$ G* o% D3 |+ d: V
rd12 模型（莱伯氏先天性黑蒙症）：成功修复 RPE65 基因突变，视网膜中 11-顺式视黄醛（视觉必需分子）恢复至正常水平的 20%。+ e1 ~9 y2 m4 y( r
此外，ENVLPE+ 系统递送的碱基编辑器在人类 T 细胞中实现双基因敲除（B2M + TRBC1/2），效率高达90%，为 CAR-T 细胞治疗提供了更安全高效的解决方案。- ~6 \4 E  z, c( O: B
总的来说，该研究开发了一种高效且多功能的新型类病毒递送载体——ENVLPE，其能够将所有主要的 RNA 引导的基因编辑工具以 RNP 形式递送到多种细胞类型中，避免了 DNA 整合风险，并在人类原代 T 细胞以及两种遗传性视网膜疾病小鼠模型中展现了卓越的编辑效果，凸显了其治疗潜力。. a: }, ^! g6 W, p0 i5 O9 p& }