外泌體或成為治療肝臟疾病的新風(fēng)口

肝臟是治療性基因遞送的熱門靶器官，因為肝臟血流量豐富，納米載體的攝取和積累量高。此外，基因編輯是肝臟疾病的合理治療方法，因為許多肝臟相關(guān)疾病與單個基因的突變高度相關(guān)。例如，2017年，美國食品和藥物管理局批準(zhǔn)脂質(zhì)納米顆粒用于向肝臟輸送小干擾RNA（siRNA），以治療轉(zhuǎn)甲狀腺素誘導(dǎo)的淀粉樣變性。然而，許多肝臟疾病，包括急性肝損傷、慢性肝纖維化和肝細胞癌（HCC），缺乏令人滿意的治療，因此迫切需要替代的治療方案。

聚焦外泌體介導(dǎo)的Cas9核糖核蛋白復(fù)合物遞送用于肝臟疾病的組織特異性基因治療。

此外，肝臟定向基因治療肝臟疾病是另一個需要解決的問題。對于合成的非病毒遞送系統(tǒng)，將配體連接到其表面以增強對特定受體的靶向能力可以實現(xiàn)肝臟靶向能力，例如移植半乳糖或糖綴合物以靶向去唾液酸糖蛋白受體。然而，這些方法會引起一定程度的免疫原性和肝臟毒性。與合成的非病毒遞送載體相比，天然存在的內(nèi)源性治療劑載體將避免這些問題。肝細胞衍生的外泌體由于同源組織靶向能力而具有肝靶向能力，并且有可能在體內(nèi)遞送CRISPR-Cas9 RNP用于治療性肝組織基因組編輯。

在這項研究中，研究組開發(fā)了一種方法，其中Cas9 RNP可以從肝星狀細胞（HSC；LX-2）加載到外泌體中，用于治療不同的肝臟疾病。與使用原代細胞相比，使用永生化細胞系在外泌體的生產(chǎn)中具有同質(zhì)性、可重復(fù)性和可操作性等優(yōu)點。此外，作為未轉(zhuǎn)化的細胞，LX-2細胞表現(xiàn)出比永生化的正常肝細胞（如THLE-2）更高的增殖率和優(yōu)越的外泌體產(chǎn)生能力?；蚪M編輯遞送系統(tǒng)，稱為外泌體RNP，是通過優(yōu)化的電穿孔方法將Cas9 RNP加載到純化的LX-2外泌體中獲得的。不出所料，EXOSOMERNP對肝損傷、肝纖維化和原位HCC小鼠模型顯示出強大的肝臟特異性基因組編輯活性和有效的治療作用。EXOSOMERNP代表了用于有效遞送Cas9 RNP的新一代內(nèi)源性囊泡，其可以產(chǎn)生肝臟特異性的、強大的基因組編輯，并實現(xiàn)肝臟疾病的精確治療。

綜上所述，一種基于外泌體的納米平臺，使基于RNP的CRISPR-Cas9基因組編輯療法能夠用于肝臟疾病。RNP可以通過電穿孔有效地裝載到LX-2衍生的外泌體中，并通過EXOSOMERNP特異性遞送到肝臟。外源性RNP分別通過靶向PUMA、CcnE1和KAT5在急性肝損傷、慢性肝纖維化和HCC小鼠模型中顯示出強大的治療潛力。我們的發(fā)現(xiàn)不僅為克服RNP的遞送障礙提供了一種實用的策略，而且為肝臟疾病的精確和組織特異性基因治療開辟了一條有希望的途徑。