NBE:武汉大学殷昊等通过密集RNA基序修饰实现高效体内先导编辑,单次注射编辑效率近70%
来源:iNature 2026-09-18 10:54
这些发现提供了一种可推广的方法,用于增强先导编辑的治疗潜力并扩展基于RNA的治疗药物的效用。
先导编辑(Prime editing)在治疗应用中具有前景。然而,先导编辑器的病毒递送因长期表达的担忧而面临临床转化挑战。同时,使用非病毒载体的全身递送受到低效率、需要重复注射以及依赖超出临床可转化水平剂量的限制。
2026年9月11日,武汉大学殷昊、雷薪霖共同通讯在Nature Biomedical Engineering(IF=26.3)在线发表题为Dense RNA motif modifications enable robust in vivo prime editing and enhance efficiencies of diverse editing systems的研究论文。
该研究通过密集化学修饰pegRNA,开发出Sem⁺-epegRNA,在临床可转化的1 mg/kg LNP剂量下,单次注射实现小鼠肝脏近70%先导编辑效率,靶蛋白降低96%,较传统pegRNA提升近80倍,并可推广至多种RNA基序及Cas9、碱基编辑系统。

基因组编辑技术革新了精确修饰特定基因组位点的能力。先导编辑通过将Cas9切口酶(nCas9)与逆转录酶(RT)融合,利用pegRNA中的引物结合位点(PBS)和逆转录模板(RTT)引导精准序列改变。
目前,病毒载体(如AAV)受限于约4.7 kb的包装容量,通常需要拆分先导编辑器,且长期表达带来安全隐患;而非病毒LNP递送虽具备瞬时性和大容量优势,却因pegRNA稳定性差、递送效率低而难以在体内达到治疗水平。
此前研究表明,在pegRNA末端添加evopreQ1基序并进行末端修饰可提升其稳定性,但仅靠末端修饰仍不足以满足体内应用需求。因此,研究团队假设在pegRNA的3‘端引入更密集的化学修饰,可进一步增强其稳定性与编辑效率。

在epegRNA的固定区域中的修改提高了先导编辑效率(图源自Nature Biomedical Engineering )
在此,研究人员开发了具有密集修饰RNA基序的工程化先导编辑指导RNA(pegRNAs),并展示了其在高效体内先导编辑中的应用。通过单次注射脂质纳米颗粒以RNA形式全身递送先导编辑器,在小鼠肝脏总体中实现了近70%的编辑效率,表明大多数肝细胞成功编辑。
值得注意的是,在临床可转化的脂质纳米颗粒剂量下单次注射足以抑制体内靶蛋白表达,与常规末端修饰pegRNAs相比,编辑效率提高近80倍。此外,整合密集修饰RNA基序(包括广泛使用的MS2基序)被证明广泛适用于多种RNA序列和分裂RNA引导基因组编辑平台,使碱基编辑效率提高高达11倍。这些发现提供了一种可推广的方法,用于增强先导编辑的治疗潜力并扩展基于RNA的治疗药物的效用。
参考消息:https://www.nature.com/articles/s41551-026-01787-4
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