综述：器官特异性靶向CRISPR递送系统：进展与挑战

本综述系统阐述了CRISPR基因编辑技术在器官特异性递送领域的最新突破，重点分析了病毒载体（AAV/LV）、非病毒载体（LNP/EV）及物理递送等策略如何克服生理屏障（如血脑屏障/BBB），并探讨了编辑工具（Cas9/BE/PE）优化、免疫原性控制及AI辅助设计等前沿方向，为精准医学提供重要参考。

　　

CRISPR系统的革命与挑战

CRISPR-Cas系统源于原核生物适应性免疫机制，通过Cas蛋白（如Cas9）与向导RNA（gRNA）协同实现DNA双链断裂（DSB），进而完成基因敲除或精确修复。与传统编辑工具（ZFN/TALEN）相比，其操作简便、成本低廉，已广泛应用于遗传病治疗、肿瘤模型构建及农业育种等领域。然而，临床转化的核心瓶颈在于如何高效、安全地将CRISPR组件递送至特定器官的靶细胞中。

CRISPR工具箱的多样化演进

根据效应蛋白结构，CRISPR系统可分为Class 1（多亚基复合物）和Class 2（单蛋白效应器，如Cas9、Cas12、Cas13）。其中，Cas9通过sgRNA识别PAM序列（如5′-NGG-3′）切割DNA，而Cas12a（Cpf1）可产生黏性末端，Cas13a则靶向RNA进行编辑。为提升精准度，研究者开发了高保真Cas9变体（eSpCas9/HypaCas9）、碱基编辑器（BE/CBE/ABE）及引物编辑器（PE），这些工具无需引发DSB即可实现碱基替换或小片段插入/缺失，显著降低了脱靶风险。

递送策略的三足鼎立

目前递送方式主要分为物理法、病毒载体和非病毒载体三大类：

1. 1.
   物理法（电穿孔、显微注射等）适用于体外操作，但体内应用易引起组织损伤；
2. 2.
   病毒载体（如AAV、LV）具有高转导效率，但存在免疫原性、包装容量限制及插入突变风险；
3. 3.
   非病毒载体（LNP、聚合物纳米粒、外泌体等）凭借低免疫毒性、可重复给药等优势成为研究热点。例如，LNP通过离子化脂质实现mRNA/RNP的包载，而SORT技术通过调节脂质成分可精准靶向肺、脾等肝外器官。

器官特异性递送的前沿突破

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  肝脏：利用GalNAc修饰的LNP靶向肝细胞去唾液酸糖蛋白受体（ASGPR），已成功应用于转甲状腺素蛋白淀粉样变性（ATTR）的临床治疗（NTLA-2001）；
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  大脑：AAV9或工程化AAV（如AAV.PhP.eB）可穿越血脑屏障（BBB），在神经疾病模型中实现基因校正；
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  肺部：吸入式LNP携带CRISPR组分可纠正囊性纤维化（CF）模型中的CFTR基因突变；
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  肿瘤：pH响应型纳米粒或靶向配体（如CD44适配体）能增强肿瘤组织富集，并通过敲除PD-1等免疫检查点基因激活抗肿瘤免疫。

挑战与未来展望

尽管CRISPR疗法已取得里程碑进展（如CASGEVY获批治疗镰状细胞病），但仍面临脱靶效应、预存免疫（抗Cas9抗体）、递送效率不足等挑战。未来需通过AI辅助sgRNA设计、人类化Cas蛋白工程、智能响应载体开发等策略，推动CRISPR技术向更安全、精准的临床治疗迈进。