高效多肽纳米颗粒实现基因编辑器跨细胞类型的稳健递送

为解决CRISPR/Cas9及其衍生物（如碱基编辑器BEs和先导编辑器PEs）在组织特异性干细胞和诱导多能干细胞（iPSCs）中的递送难题，研究人员开发了基于细胞穿透肽（CPPs）hPep的纳米颗粒系统。该研究通过优化肽序列并引入二氧化硅核心，实现了Cre重组酶、Cas9核糖核蛋白（RNP）及编辑工具的高效递送，在HEK293T（96%）、iPSCs（74%）和肌肉干细胞（MuSCs，80%）中达到近乎完全的基因组编辑效率。该系统可在实验室快速合成并冻干保存，为基因治疗的临床转化提供了可扩展的非病毒递送方案。

　　

基因编辑技术正以前所未有的速度改变着生命医学领域，但如何将庞大的基因编辑工具精准递送到目标细胞，尤其是难以转染的干细胞和原代细胞，仍是制约其临床应用的关键瓶颈。传统方法如病毒载体存在包装容量限制和免疫原性风险，而脂质纳米颗粒（LNP）虽在mRNA疫苗中表现优异，却面临肝外组织靶向性差、PEG相关副作用等问题。更令人担忧的是，当前大多数非病毒递送系统在血清环境中稳定性不足，严重限制了其在体内的应用潜力。

针对这一系列挑战，欧洲的研究团队在《Journal of Controlled Release》发表了一项突破性研究。他们通过对hPep家族细胞穿透肽的改造，开发出能高效递送多种基因编辑工具的纳米颗粒系统。研究人员首先优化了四种带正电荷（+6）的hPep肽序列，利用其两亲性特点形成稳定纳米颗粒；随后引入二氧化硅核心增强载体通用性；最终通过冻干工艺实现长期保存。关键技术包括：荧光报告基因筛选最优肽序列、电泳迁移率实验分析纳米颗粒稳定性、流式细胞术定量编辑效率，以及使用患者来源的iPSCs和肌肉干细胞验证治疗潜力。

hPep-mediated delivery of Cas9-RNPs in reporter cells shows efficient delivery in full serum after formulation optimization
通过系统筛选发现hPep4在血清条件下递送效率最高，电镜显示其形成的纳米颗粒粒径约150nm。与经典CPP（如TAT）相比，hPep4介导的GFP-Cas9递送效率提升8倍，且编辑活性不受血清影响。

Discussion
该系统的核心优势体现在三方面：首先，二氧化硅核心的"货物无关"设计可适配不同编辑工具，包括体积庞大的先导编辑器（PE）；其次，冻干粉末形式突破冷链限制，室温保存4周仍保持90%活性；最重要的是在疾病相关细胞类型中展现的治疗潜力——在杜氏肌营养不良患者来源的MuSCs中实现80%的DYSTROPHIN基因修复，且修复后的细胞保持成肌分化能力。

这项研究为基因治疗领域提供了极具转化价值的技术平台。其创新性不仅在于突破了干细胞和原代细胞的递送壁垒，更通过模块化设计实现了"一载体多用途"的灵活应用。尤其值得注意的是，纳米颗粒的简易制备工艺（15分钟室温混合）和稳定性（耐受50%血清）大幅降低了技术门槛和临床应用风险。随着后续体内递送研究的推进，这种非病毒、非物理的递送策略或将成为遗传性疾病治疗的新基石，为肌肉萎缩症等40余种单基因肌肉疾病的治愈带来曙光。