CRISPR基因编辑技术在治疗遗传病、感染病及神经退行性疾病方面展现出巨大潜力。然而，体内CRISPR递送仍面临细胞特异性、时间受控和免疫反应等挑战。目前，腺相关病毒（AAV）、脂质纳米颗粒（LNPs）和病毒样颗粒（VLPs）已被用于临床试验，但非靶向递送可能导致免疫激活、脱靶效应及细胞毒性。相比之下，核糖核蛋白（RNP）递送可降低免疫原性，但现有合成纳米载体仍存在毒性和递送效率低等问题。
基于此，
上海交通大学
蔡宇伽
团队联合
复旦大学眼耳鼻喉医院
洪佳旭
和
阿斯利康
pinar akcakaya
团队
开发了一种基于VLP的细胞趋向性可编程CRISPR递送系统（RIDE），可高效、特异性地靶向树突状细胞、T细胞和神经元，并在眼部新生血管疾病和亨廷顿病模型中实现了治疗效果。RIDE为精准CRISPR治疗提供了一种新的递送策略，有望推动体内基因编辑的临床应用。
2025年2月10日，该研究成果以customizable virus-like particles deliver crispr-cas9 ribonucleoprotein for effective ocular neovascular and hungtington's disease gene therapy为题，在
nature nanotechnology
杂志上发表。蔡宇伽团队的
凌思凯、张雪、戴瑶、姜卓凡
以及
洪佳旭
团队的
周旭娇
为论文共同第一作者。
RIDE系统的构建及特性分析
研究者在gRNA骨架中插入MS2茎环，使其通过MS2-衣壳蛋白特异性结合Gag，从而将Cas9-RNP封装入病毒样颗粒（VLPs）。共聚焦成像证实Cas9成功封装并随VLP进入细胞。电镜观察显示RIDE结构与传统慢病毒（LV）相似。实验表明，RIDE的基因编辑效率高于LNPs，与LV相当，且脱靶效应更低。此外，RIDE可高效递送碱基编辑器，并在不同细胞类型中均表现出良好的编辑活性。免疫分析表明，RIDE未诱导IFNB1等免疫基因表达，且不会引发抗Cas9抗体，仅轻微增强抗p24 IgG水平，表明其免疫原性低，有望成为安全高效的CRISPR递送工具（图1）。
图1：CRISPR RNP携带的VLP的构建与表征。
RIDE系统在小鼠视网膜血管病模型中的基因编辑疗效及生物安全性
研究者将Vegfa靶向的RIDE伪型化为VSV-G并行玻璃体下注射，发现其在RPE细胞中的编辑效率达38%，VEGF-A表达下降约60%。荧光染色及OCT成像显示，RIDE治疗可显著减少脉络膜新生血管（CNV）面积。ERG测试表明，RIDE未对视网膜功能造成显著影响。此外，单细胞RNA测序分析揭示RIDE组RPE细胞出现一定程度的上皮-间充质转化（EMT），同时激活了免疫细胞浸润，尤其是巨噬细胞和NK细胞，提示基因编辑可能引发短期免疫反应，但无明显细胞凋亡迹象（图2）。
图2：RIDE在视网膜血管疾病模型中的治疗效果。
7个月后的OCT和ERG测试结果显示，接受RIDE治疗的小鼠视网膜无结构异常，功能亦未受损。TUNEL染色未检测到视网膜细胞的凋亡，表明RIDE长期应用的安全性较高。此外，单细胞RNA测序未发现RIDE引起的显著炎症或免疫过激反应。整体而言，研究证实RIDE在小鼠视网膜病变模型中不仅能有效降低VEGF-A水平并缓解CNV，同时在长期观察中未对视网膜结构和功能造成损害，具有良好的临床转化潜力（图3）。
图3：RIDE在体内的长期安全性。
小鼠和非人灵长类动物中的亨廷顿病治疗
研究利用hyRV-G伪型RIDE系统在小鼠和非人灵长类（NHPs）中进行亨廷顿病（HD）基因治疗。小鼠实验显示，RIDE可在纹状体内有效分布并诱导HTT基因编辑，导致HTT蛋白下调，同时未引起神经元死亡或行为异常（图4）。此外，在Q175小鼠模型中，RIDE显著改善运动功能并减少病理性步态异常（图5）。NHP实验通过MRI指导注射，结果显示RIDE可降低HTT表达，且未引起显著脑损伤、免疫激活或肝脏毒性，表明RIDE具备潜在的安全性与有效性，为未来HD基因治疗提供新策略（图6）。
图4：RIDE在野生型小鼠大脑内注射后的分布与组织健康。
图5：RIDE治疗改善亨廷顿病模型中的运动缺陷。
图6：RIDE在非人灵长类动物中的安全性分析。
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小结】
RIDE将CRISPR RNP与VLP结合，实现特定细胞靶向编辑，并展现良好的体内耐受性及可比于传统LV的生产效率。研究表明RIDE可降低免疫激活风险，并在小鼠和NHP中展现安全性。单细胞测序揭示基因编辑可能引发细胞状态变化，强调免疫反应需严密监测。此外，RIDE在视网膜和亨廷顿病模型中展现治疗潜力，并可通过病毒嗜性或抗体技术实现更广泛的靶向递送，为CRISPR治疗提供新策略。
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人物简介】
蔡宇伽
是上海交通大学系统生物医学研究院的研究员，长期从事基因编辑和免疫治疗的研究。他在丹麦奥胡斯大学获得博士学位，并完成博士后研究。他的研究集中于利用CRISPR全基因组文库、单细胞测序等技术，探索免疫和衰老等领域的新靶点和机制。蔡宇伽还发明了新型基因编辑工具和免疫治疗技术，推动了遗传疾病、肿瘤和病毒感染等难治性疾病的治疗。他已获得多个奖项，如2025年上海交通大学"思源学者"等，并参与多个期刊的审稿工作。
