HIV感染长期以来一直是全球公共卫生的重要挑战，尽管现代抗逆转录病毒治疗（ART）极大地控制了病毒复制，延长了患者寿命，但病毒潜伏期的存在仍然阻碍了根治的实现。潜伏的HIV病毒隐藏于静息状态的CD4+ T细胞中，表现为转录沉默，远离药物和宿主免疫系统的攻击，从而形成了所谓的病毒储库。如何高效、安全地激活这些潜伏细胞，实现病毒的“唤醒并消灭”，成为当前HIV治愈研究的核心课题。 近年来，mRNA技术的进步，特别是脂质纳米颗粒（LNP）载体的发展，为实现这一目标提供了新的契机。脂质纳米颗粒能够包裹并保护mRNA分子，辅助其有效进入细胞质，实现目标蛋白的表达。基于此，各种基于mRNA的治疗策略迅速发展，成功应用于新冠疫苗研发，而类似的技术也被探索用于基因编辑和潜伏病毒激活。
针对HIV，研究者聚焦于通过mRNA递送能够激活病毒转录的关键因子。其中，HIV的转录激活蛋白Tat以其特异性和强大的转录启动能力备受关注。Tat蛋白能结合病毒长末端重复序列（LTR）中的转录激活反应元件，显著增强病毒转录延伸过程，打破潜伏阻滞。将编码Tat蛋白的mRNA通过LNP递送至静息CD4+ T细胞，能够在不激活T细胞的情况下诱导病毒转录，最大限度减少免疫激活带来的副作用。 然而，静息CD4+ T细胞因其独特的生理状态，对外源分子的递送存在较大挑战，传统基因递送方法（如病毒载体、核穿孔）效率低且存在毒性。为此，研究团队设计了一种新型的LNP配方——LNP X，通过替换脂质组成，选用SM-102离子化脂质搭配β-谷甾醇，显著提升了纳米颗粒与细胞表面的结合及胞内翻译效率，实现了高达75%以上的mRNA转染效率，且无明显细胞毒性。
这一突破标志着此前被视为难以转染的休眠T细胞不再是障碍。 进一步实验中，LNP X包裹的Tat mRNA成功激活了来自接受ART治疗的HIV感染者体外分离的CD4+ T细胞中的HIV转录，阐明其在真实感染环境中的潜力。通过数字PCR技术，研究者检测到了转录起始、转录延伸、转录完成及剪接等全方位的病毒RNA产物上调，证明Tat-LNP X不仅仅激活启动阶段，更有效突破了静息细胞中存在的转录后障碍。此外，病毒RNA的释放亦被观察到，表明潜伏病毒已进入表达及释放阶段。 除了Tat蛋白，CRISPR激活系统（CRISPRa）也被整合进这一平台。CRISPRa利用失去切割活性的Cas9蛋白结合多种转录激活因子，将其引导至HIV LTR启动子区域，实现精准、高效的病毒转录激活。
团队通过共封装dCas9-VP64、MS2-p65-HSF1融合蛋白的mRNA及特异gRNA至LNP X，实现了对非激活相关基因CD25的精准激活，验证了递送系统的复杂分子携带能力及功能发挥。随后，利用靶向HIV LTR的gRNA组合，成功激活患者CD4+ T细胞中的病毒转录，虽激活效力略低于Tat-LNP X，但表现出特异性和低毒性。 技术层面的深入探讨显示，LNP X优异性能不仅源于脂质材料选择所提升的细胞摄取效率，还体现于胞内mRNA翻译机制的改良。通过细胞内定位及纳米颗粒追踪实验，明确β-谷甾醇替代传统胆固醇成分后，纳米颗粒吸附能力增强且胞内释放效率不降，转录效率提高，反映其对T细胞内环境的适应性改进。此外，尽管激活了病毒表达，Tat-LNP X处理的细胞并未显示出经典T细胞激活标志物上调，说明其激活机制高度特异且对宿主功能影响较小，有助于临床应用的安全评价。 当然，潜伏病毒激活仅是治愈之路的第一步。
激活后如何清除感染细胞，避免病毒再次潜伏，是未来研究的重要方向。现有数据显示，单一Tat-LNP X激活虽可诱导病毒转录和少量病毒释放，但并不足以依靠病毒自发性细胞毒或免疫系统清除全部感染细胞，提示联合免疫治疗、凋亡诱导剂或疫苗增强策略的必要性。同时，病毒储库存在高度异质性，部分被更深度抑制，未来需要单细胞分析及体内模型验证其均一性和耐药机制。 综上所述，创新型mRNA-LNP平台提供了强有力的工具，以非活化状态高效递送功能性mRNA至休眠CD4+ T细胞，成功逆转其HIV潜伏状态。无毒性特异性激活病毒表达的Tat-LNP X及CRISPRa-LNP X为“唤醒并消灭”策略中的关键一环，拓宽了未来HIV根治的技术路径。随着更多体内安全性和免疫学研究的推进，这一平台有望在未来临床试验中展现转化潜力，并可能延伸至其他难治性病毒及免疫疾病的基因治疗领域。
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