使用可编程细胞外囊泡在非人灵长类大脑中进行高效基因组编辑

体内基因组编辑具有治疗遗传性疾病的变革性潜力，然而，缺乏安全、高效且可规模化的递送系统仍然是临床转化的主要障碍。尽管在离体编辑和肝脏定向编辑方面已取得进展，但向肝外组织，尤其是中枢神经系统（CNS）的递送仍然是一项根本性挑战，限制了神经系统疾病治疗方案的开发。细胞外囊泡（EVs）可实现基因组编辑核糖核蛋白复合物（RNPs）的瞬时递送，但其效力和可制造性仍需改进以满足临床应用需求。在此，我们表明，经优化的单导RNA骨架结构可提高RNP稳定性，并且与进一步的EV工程化相结合后，可使效力提高300倍，从而在原代细胞、人脑类器官以及体内（包括小鼠脑）实现高效的碱基编辑或基因敲除。适配可规模化的悬浮细胞制造体系并进一步工程化后，在保持工艺和产品一致性的同时，体内效力进一步提升。为证明该平台的治疗潜力，我们设计EVs靶向破坏MSH3，这一基因是亨廷顿病进展中躯体CAG扩增的重要介导因子。向非人灵长类动物给药后，在脑内实现了高效的CRISPR介导基因组编辑，为神经系统疾病基因组编辑疗法的临床转化奠定了基础。

体内基因组编辑在治疗遗传性疾病方面具有变革性潜力，但缺乏安全、高效且可规模化的递送系统，仍是其临床转化的主要障碍。尽管离体编辑和肝脏靶向编辑已取得进展，但向肝外组织，尤其是中枢神经系统（CNS）的递送仍是一项根本性挑战，限制了神经系统疾病治疗的发展。细胞外囊泡（EVs）能够实现基因组编辑核糖核蛋白（RNPs）的瞬时递送，但其效力和可制造性仍需改进，以满足临床应用需求。在此，我们证明，优化的单导RNA支架结构能够提高RNP的稳定性；当其与额外的EV工程改造相结合时，可使递送效力提高三百倍，从而在原代细胞、人脑类器官以及体内模型（包括小鼠脑）中实现高效的碱基编辑或基因敲除。通过适配可规模化的悬浮细胞生产工艺并进行进一步工程改造，可在保持工艺和产品一致性的同时，进一步提高体内效力。为展示该平台的治疗潜力，我们对EVs进行编程，使其破坏MSH3基因；MSH3是导致亨廷顿病进展的体细胞CAG重复扩增过程中的关键介质。在非人灵长类动物中给药后，实现了脑内高效的CRISPR介导基因组编辑，为基因组编辑疗法治疗神经系统疾病的临床转化奠定了基础。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.05.741964v1?rss=1

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