心血管疾病是高患病率、高致残率和高死亡率的常见病，降脂抗炎的药物治疗是心血管疾病的主要治疗方式。以CRISPR-Cas9为代表的基因组编辑技术由于其简单、灵活和高效性，有望实现一次性治愈遗传疾病。此外，基于CRISPR基因编辑技术的细胞疗法和靶向肝脏的降脂疗法也已经进入临床试验阶段。然而，如何将CRISPR-Cas9组分安全有效地递送和释放到靶器官、细胞及细胞核中，仍然是基因组编辑介导的疾病治疗中面临的主要挑战，这将直接影响该系统的成功和治疗应用。

近日，重庆医科大学于超教授团队在 Advanced Science 期刊发表了题为：CES1‐Triggered Liver‐Specifi Cargo Release of CRISPR/Cas9 Elements by Cationic Triadic Copolymeric Nanoparticles Targeting Gene Editing of PCSK9 for Hyperlipidemia Amelioration 的研究论文。

该研究建立了一种全新的大分子核酸递送体系，实现了复杂的CRISPR-Cas9基因编辑RNA成分的稳定加载、安全递送和靶向释放。这种新型递送系统，拓展了CRISPR-Cas9基因编辑技术在心血管疾病治疗药物研发领域的应用，突破该类技术的瓶颈，为进一步临床应用奠定了理论基础。

该研究针对PCSK9蛋白靶点设计的CRISPR-Cas9基因编辑的两种RNA组分（Cas9-mRNA和sgRNA）高效稳定地递送进肝细胞，并在胞质内有效释放，首先合成了新型肝细胞特异性的肝酯酶（CES1）响应二甲双胍衍生三元共聚物（mPEG-b-P(Met/n-PMA），该共聚物带有正电荷，通过与带负电荷的Cas9-mRNA/sgRNA自组装形成稳定的纳米递送系统。

这种递送系统由于设计了CES1特异性剪切片段，可以有效在肝细胞的胞质内响应CES1酶切，释放Cas9-mRNA 启动Cas9蛋白表达，在核定微信号肽（NLS肽）引导下携带sgRNA入核进行基因编辑。

研究结果显示，mPEG-b-P(Met/n-PMA)/Cas9-mRNA/sgPCSK9纳米粒在肝细胞中有效积累，显著抑制PCSK9蛋白的表达，并有效降低小鼠血清中低密度脂蛋白胆固醇和总胆固醇水平。

重庆医科大学药学院博士研究生赵云飞、博士后王帆，脂质中心博士后李韵为论文共同第一作者；重庆医科大学药学院于超教授为该文主要通讯作者。

论文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202300502

转自：“生物世界”微信公众号

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