人类免疫缺陷病毒（HIV）感染是一种全球性公共卫生难题，尽管抗逆转录病毒治疗（ART）能够有效抑制病毒复制，显著延长患者寿命和提高生活质量，但病毒潜伏库的存在却阻碍了治愈的实现。这些潜伏库主要隐藏于静息状态的CD4+ T细胞内，病毒整合入宿主基因组，保持转录沉默状态，免受抗病毒药物和免疫系统的攻击。潜伏病毒一旦被激活即可引发病毒复制，导致病毒在体内持续存在，且在停药后极易引发病毒反弹。因此，探索如何特异性且高效地激活潜伏HIV，从而清除感染细胞，成为当前艾滋病治愈研究的关键课题。近年来，mRNA技术与脂质纳米颗粒（LNP）递送平台的快速发展，为实现精准治疗开辟了新的方向。mRNA-LNP已被成功应用于多种疫苗和治疗性产品，其中以COVID-19疫苗为代表，显示出良好的安全性和高效的细胞递送能力。
但静息CD4+ T细胞长期以来被认为是难以转染的细胞类型，传统方法如病毒载体或核转染往往伴随较大细胞毒性或需先激活细胞，限制了其在靶向潜伏HIV细胞中的应用。鉴于此，科学家开发出一种新型LNP配方，命名为LNP X，特异优化脂质组成，采用SM-102代替传统的DLin-MC3-DMA离子化脂质，辅以β-谷甾醇替代胆固醇，极大提升了脂质体与静息T细胞的结合与细胞内mRNA释放效率。该配方经过多重物理化学和生物学评价，表现出高达75%以上的转染效率，而无明显细胞毒性或免疫激活，标志着首次实现无预激活状态下对原代静息CD4+ T细胞的高效mRNA递送。利用这一平台，研究团队将编码HIV转录激活蛋白Tat的小型mRNA装载到LNP X中。Tat蛋白是HIV生命周期中的关键转录因子，能够结合HIV转录起始位点，解除转录阻滞，促进病毒RNA的高效延伸和剪接。此前Tac蛋白mRNA的递送受限于转染效率低，激活效果有限。
此次Tat-LNP X在实验模型系统中显示出强大活性，能显著唤醒J-Lat细胞模型中的潜伏HIV，并促使初代感染者的CD4+ T细胞中HIV转录深度激活，诱导完整且多剪接的病毒RNA表达，超过传统激活剂如PMA/PHA的激活水平。更重要的是，Tat-LNP X在激活病毒转录的同时不会引起T细胞广泛激活，降低了潜在免疫副作用风险。这种专一性和安全性的平衡，为临床转化奠定了坚实基础。除Tat蛋白编码mRNA外，研究还将CRISPR激活系统(CRISPRa)的相关mRNA同样封装至LNP X中，实现对潜伏病毒的精准基因激活调控。CRISPRa系统通过失活Cas9结合多个转录活化域，利用导向RNA特异性靶向HIV长末端重复序列（LTR）区域，从而促进病毒基因的转录表达。这种高度定向的激活方式减少对宿主基因的干扰，克服了传统小分子潜伏激活剂非特异性带来的毒性和副作用。
使用含多种导向RNA配对的CRISPRa-LNP X，在静息CD4+ T细胞中成功诱导HIV转录，显示出激活潜力和良好的细胞耐受性，虽然激活效率稍逊于Tat-LNP X，但体现出良好的设计思路和应用潜力。研究者们还通过精细实验阐明了LNP X优越性能的机制。基于SNAPswitch报告系统的亚细胞定位实验显示，LNP X相较于传统脂质体在细胞表面和内吞路径上表现出更高的结合率和摄取效率，而其增强的表达水平远超预期，推测β-谷甾醇可能通过促进转录后或翻译过程中的环节，提高mRNA的利用效率。此外，LNP X在全外周血单核细胞中展现对多种细胞类型的转染能力，虽非完全特异于T细胞，但显示良好的靶向性，为未来配备细胞特异性靶向分子提供了基础。尽管Tat-LNP X及CRISPRa-LNP X在激活静息T细胞内潜伏HIV基因表达方面取得了显著进展，但单次剂量激活并未明显减少完整病毒基因组的拷贝数，暗示潜伏细胞的存活和去除仍需更复杂的“激活-清除”策略支持。基于此，研究者强调需将此类特异性强的激活剂与免疫疗法或促凋亡药物联合，以提升潜伏库清除效率。
此外，深入了解并提升CRISPRa系统中各组分的递送效率和稳定性亦是未来优化方向。展望未来，LNP X平台的高效递送能力可在体内实现潜伏库细胞的定向激活，结合现有ART，实现长效病毒清除甚至治愈。系统性免疫应答的安全性、LNP的生物分布、免疫原性及药代动力学参数仍需通过动物模型和临床试验验证。新型靶向修饰也有望进一步改善LNP在T细胞的特异性递送，降低潜在脱靶效应。与此同时，此类mRNA-LNP技术对于其他病毒感染、肿瘤免疫和基因疾病亦具广泛适用前景。总之，基于精巧设计的LNP X平台实现了此前难以突破的静息CD4+ T细胞高效递送，联合HIV潜伏激活因子Tat和CRISPRa，实现了强效、安全且特异的HIV潜伏状态逆转。
该技术不仅为HIV治愈研究提供了强有力工具，也彰显了mRNA液体递送技术在精准基因治疗领域的广阔前景，有望催生新一代功能强大且安全的基因调控疗法，对全球艾滋病防治事业意义重大。随着研究的深入和临床转换的推进，未来我们有望目睹mRNA-LNP技术在抗击HIV以及其他复杂疾病中发挥更大作用，助力实现根治梦想。
