导读：造血干细胞（Hematopoietic stem cells，HSC）是人生命中所有血细胞的来源，基于基因工程造血干细胞或健康造血干细胞替代的造血干细胞移植（HSCT）方案是一种解决方案。然而，体外培养干细胞面临工艺复杂、生产成本高等局限。
随着非病毒递送载体脂质纳米颗粒（LNP）的技术发展，开发靶向性LNP将目标RNA递送至体内造血干细胞、实现原位干细胞疗法是一种相当有潜力的治疗策略。
2023年，麻省理工学院Daniel G. Anderson团队、费城儿童医院Stefano Rivella与宾夕法尼亚大学Hamideh Parhiz团队合作先后在Nano Letters 和Science发表研究成果，他们利用抗体偶联（Ab-LNP）将mRNA靶向递送至干细胞。两项研究的相同之处在于，他们都选择了CD117作为体内干细胞的受体靶标，使用CD117抗体修饰LNP。
题目：In Vivo RNA Delivery to Hematopoietic Stem and Progenitor Cells via Targeted Lipid Nanoparticles
期刊：Nano Letters【影响因子9.6】
链接：pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36988645/
Daniel G. Anderson是麻省理工学院化学工程教授，也是麻省理工学院科赫综合癌症研究所和医学工程与科学研究所的成员，Anderson近年来专注于纳米药物和mRNA递送系统的开发。Anderson在circular RNA（环状RNA）研发领域的贡献十分突出，2018年发表在Nature Communications的环状RNA工程化策略为PIE环状RNA的序列设计和纯化提供了重要参考。
2023年3月，Anderson发表了干细胞靶向递送mRNA的研究成果。他们将CD117抗体通过化学偶联的方式连接至LNP表面，成功将Cre重组酶mRNA递送至造血干细胞和祖细胞（HSPC），实现了90%细胞的基因编辑。结果还显示，编辑后的细胞保留其干细胞特性和功能。
Anderson通过体外和体内实验，首次证明了基于CD117靶向的Ab-LNP可以将目标mRNA递送至干细胞，不需要采集干细胞、体外培养细胞等复杂的工艺流程，有望开发成为一种快速、安全的体内干细胞疗法平台。
题目：In vivo hematopoietic stem cell modification by mRNA delivery
期刊：Science【影响因子44.7】
链接：pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37499029/
2023年7月，费城儿童医院Stefano Rivella与宾夕法尼亚大学Hamideh Parhiz团队合作在Science发表Ab-LNP介导的原位干细胞疗法的研究成果。这项研究评估了Ab-LNP介导的干细胞疗法的多个应用领域。
与Anderson研究类似，他们通过体内和体外研究表明了CD117靶向性Ab-LNP将Cre mRNA递送至造血干细胞。其中造血干细胞携带特定终止序列的荧光蛋白基因，Cre mRNA转染至干细胞后能够激活荧光蛋白的表达。
Stefano Rivella等还尝试了Ab-LNP递送编码促凋亡蛋白的mRNA（PUMA mRNA），证明了CD117/LNP-PUMA能够促进造血干细胞的消耗。这一平台可用于清除已有的造血干细胞，有望代替化疗等高毒性方案应用于骨髓移植领域。
此外，他们还使用Ab-LNP递送编码 Cas9 腺嘌呤碱基编辑器（Adenine Base Editor, ABE）融合体的mRNA和携带针对β型镰状细胞球蛋白突变的单链向导 RNA (sgRNA) ，在体外成功编辑了造血干细胞，修复了致病突变。
CD117，也称为c-Kit，是干细胞群的典型标志物，在人和小鼠的造血干细胞（HSC）表面均表达。两项研究均使用了CD117这一标志物，使用CD117抗体偶联LNP将目标RNA特异性递送至造血干细胞。
两项研究均利用Cre mRNA实现了CD117 Ab/LNP-mRNA的干细胞靶向递送。而相比Daniel G. Anderson的研究，Stefano Rivella团队发表在Science上的文章开展了更多的验证工作，他们额外测试了CD117 Ab/LNP递送碱基编辑工具和促凋亡蛋白的可行性，丰富了干细胞靶向性Ab-LNP平台的应用潜力。
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