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
. N% E+ B& L2 f: z6 `" S7 k9 L8 J1 H来源：生物世界 2025-04-13 11:53
* Z( K( r4 R1 F  ?# m! g1 x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 v) K3 y; K2 D6 S) J$ }2 `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。3 Q+ j3 D- }0 J+ b! b) r: P
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。! \; s( @0 I% Y7 M6 M
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基因编辑疗法的“最后一公里”难题/ @# j( b& z% k6 ]$ X6 E9 K
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：
; s% d: ~4 q$ _( U6 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；& e, _1 M8 W# ~) U, o2 o  T6 F
•        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；
, n  l' n  L5 a8 q. Z•        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。- p: ?4 L% b- c& S6 f* A! U
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 F. N8 Q6 X. a; ?0 A优化的VLP——ENVLPE
; L+ q8 `' M3 p$ j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。
+ ]8 j  Z8 B; e: c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）。. i; j; ^: [2 G- T6 z' p3 y# M
1、智能导航系统：核质穿梭技术
6 Y' c+ r* B( Y# @/ g; j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。4 Y/ d  ?' _8 ^! {( ]5 P  w+ P
2、精准抓取机制：PP7 适配体锁扣0 I  @4 Q) y5 r- ~
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。; t- ?9 F( V% [- x
3、防降解装甲：Csy4 蛋白护盾
# F9 x+ e1 O* `1 z% [# p8 Z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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在体内和体外显示出卓越的编辑效果; J- i( h; M' I1 f; f) W6 ^
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： # r  C  o8 z# {* s: a# 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；
1 b- g: A& j+ y* }- ard12 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%。
5 T- j' l* F4 O- s, P8 n: ]5 V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。
, J8 e* @6 T# w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。
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