艾滋病毒(HIV)潜伏期的存在,是当前艾滋病治愈研究中的重大障碍。尽管抗逆转录病毒治疗(ART)能够有效抑制病毒复制,延长患者生命,但病毒基因依然以沉默状态潜伏于休眠的CD4+T细胞内,一旦治疗中断,病毒即能重新活跃,引发病毒反弹。如何激活并清除这些潜伏病毒,成为实现艾滋病功能性治愈的关键目标。在此背景下,RNA递送技术,特别是mRNA与脂质纳米颗粒(LNP)联合应用,呈现出巨大的革新潜力。最新研究开发出了一种称为LNP X的新型脂质纳米颗粒配方,证明能够高效递送mRNA至未经激活的休眠CD4+T细胞,实现潜伏HIV的激活,而无需引发T细胞的非特异性活化或细胞毒性反应。传统的HIV潜伏反转剂多基于小分子药物,如组蛋白脱乙酰酶抑制剂,虽然可以一定程度诱导HIV转录起始,但存在激活不完全、脱靶效应大以及对免疫功能抑制等缺陷。
相比之下,mRNA-LNP平台能够实现高特异性、低毒性的潜伏反转,由于mRNA编码蛋白的直接表达激活作用,可以充分克服转录过程中的多重障碍。在LNP X配方中,关键创新包括离子化脂质成分从DLin-MC3-DMA替换为SM-102,以及使用β-谷甾醇替代传统胆固醇,这使得纳米颗粒在细胞表面结合和胞内转运效率显著提升,从而大幅改善mRNA的递送和翻译水平。科学家将编码HIV转录激活蛋白Tat的mRNA装载于LNP X内,发现其在外周采集的休眠CD4+T细胞中,能够有效提升病毒转录的各个阶段,不仅启动转录,还可显著促进转录延伸、剪接及病毒RNA的完成,甚至诱导病毒蛋白表达和部分病毒粒子的释放。这种高度精准的激活效果,强于传统的免疫激活剂如PMA和PHA,且不引发T细胞自身的激活状态,避免了免疫系统过度反应及由此产生的副作用。同时,LNP X还能兼容更复杂的核酸疗法,例如CRISPR激活系统(CRISPRa),将编码失活Cas9融合转录激活域(dCas9-VP64)、招募p65及HSF1激活蛋白的mRNA与引导RNA共同封装,实现对HIV长末端重复序列(LTR)启动子的靶向激活。通过这种方式,CRISPRa-LNP在体外休眠CD4+T细胞中成功激活了HIV转录,展现出较高的特异性和安全性。
尽管CRISPRa-LNP的激活效率未完全超过Tat-LNP,但其基于基因编辑平台的精准调控特性为未来定制化治疗方案奠定了坚实基础。更重要的是,LNP X对未经刺激的原代T细胞的高效转染能力,弥补了以往这一细胞类型难以被传统递送体系感染的缺陷,展示了广泛的临床应用前景。当前研究中,LNP X对多个T细胞亚群均有良好递送效果,尤其记忆性效应T细胞的mRNA表达水平更高。此外,LNP X也能在外周血单个核细胞中实现跨细胞群的mRNA递送,显示其高度的生物兼容性和潜在的细胞靶向灵活性。值得注意的是,虽然Tat-LNP X能够显著激活潜伏病毒,但单独治疗尚未观察到潜伏病毒载量的减少,提示单一潜伏反转剂策略对清除病毒储库仍不够,需要联合促凋亡药物或免疫疗法实现清除效应。未来研究有待深入探究LNP X载药物的体内分布、免疫原性、安全性以及剂量优化,尤其是通过表面修饰或配体偶联技术实现T细胞专一性递送,提高治疗针对性。
基于mRNA递送的靶向激活策略,不仅为艾滋病毒潜伏治疗提供了新思路,也为其他难治性病毒及免疫相关疾病的基因治疗开启大门。总结来看,LNP X配方以其独特的脂质组成和优异的递送效率,成功克服了休眠CD4+T细胞基因递送的技术难题,携带编码HIV特异性激活蛋白或CRISPRa组分,显著提升了潜伏病毒激活的效率且安全性良好,为未来实现艾滋病功能性治愈创造了坚实基础。伴随着mRNA和纳米技术的不断进步,结合免疫调节和细胞特异性递送策略,期待这类新兴疗法能在临床推广中取得突破,最终帮助数百万艾滋病患者实现长期病毒控制乃至治愈的梦想。