mRNA技术新突破!Nat Commun:mRNA纳米脂质粒让艾滋病“潜伏的敌人”无处可逃
来源:生物谷原创 2025-06-18 11:15
来自墨尔本大学等机构的科学家们通过研究探索了mRNA纳米脂质粒(LNP)如何成为逆转HIV潜伏的新希望。
在抗击艾滋病的征途中,科学家们始终致力于寻找彻底治愈这一顽疾的方法。近年来,mRNA技术的飞速发展为基因疗法领域带来了前所未有的机遇。从COVID-19疫苗的成功研发到CRISPR基因编辑技术的临床应用,mRNA技术不断刷新着我们对生命科学的认知。
如今,一项旨在逆转HIV潜伏状态的新研究再次将这一领域推向风口浪尖。想象一下,如果能精准地“唤醒”潜伏在静息T细胞中的HIV病毒从而一举清除这些“潜伏的敌人”,那么艾滋病的真正治愈或许就不再遥远。
近日,一篇发表在国际杂志《Nature Communications》上题为“Efficient mRNA delivery to resting T cells to reverse HIV latency”的研究报告中,来自墨尔本大学等机构的科学家们通过研究探索了mRNA纳米脂质粒(LNP)如何成为逆转HIV潜伏的新希望。HIV病毒的潜伏状态是艾滋病治愈的最大障碍,传统抗逆转录病毒疗法(ART)虽能有效抑制病毒复制,却无法清除潜伏的病毒库。因此,寻找一种能激活HIV潜伏转录、进而清除感染细胞的新策略成为研究焦点。
这项研究中,研究人员开发出了一种高效的mRNA-LNP递送系统,其能通过向静息T细胞递送逆转HIV潜伏的mRNA,从而为艾滋病的治愈提供了新的可能。文章中,研究人员以静息CD4+ T细胞为主要实验对象,这些细胞是HIV潜伏的主要宿主。他们采用了一种创新的LNP配方(LNP X),由SM-102离子型脂质和β-谷甾醇组成,具有前所未有的转染效率。
在没有预刺激的情况下,LNP X能有效转染原代CD4+ T细胞
创新递送系统的开发:
首先,研究团队对脂质纳米粒(LNP)的组成进行了优化。他们将传统的patisiran LNP中的离子化脂质DLin-MC3-DMA替换为SM-102,并引入天然胆固醇类似物β-谷甾醇,从而开发出了LNP X。这种新型脂质组合显著增强了mRNA的递送效率,同时降低了细胞毒性。实验结果显示,LNP X在无需预刺激的情况下,对静息CD4+ T细胞的转染效率高达76%,远高于传统patisiran LNP的2.1%。此外,LNP X在刺激后的CD4+ T细胞中的转染效率更是达到了75%以上,即使在低剂量下也能实现高效的转染。
逆转HIV潜伏的实验验证:
研究人员将编码HIV Tat蛋白的mRNA封装在LNP X中,以验证其激活HIV转录的能力。Tat蛋白是HIV转录的关键调节因子,能够促进病毒RNA的合成。实验结果显示,Tat-LNP X处理的CD4+ T细胞中,HIV相关基因的表达显著增加,包括转录起始、延长、完成和剪接等各个阶段的HIV RNA转录本均被显著上调,而对照组的mCherry-LNP X则没有观察到这种效果。此外,Tat-LNP X还能诱导HIV病毒颗粒的释放,表明其能够有效逆转HIV的潜伏状态。
CRISPR激活系统的递送潜力:
除了Tat蛋白mRNA,研究人员还利用LNP X封装并递送了CRISPR激活系统(CRISPRa)。CRISPRa系统由催化失活的Cas9蛋白(dCas9)与转录激活域融合而成,能够特异性地激活HIV启动子区域的转录。实验结果显示,LNP X能够成功递送CRISPRa系统,并在CD4+ T细胞中诱导HIV相关基因的表达。与预期一致,CRISPRa-LNP X处理的细胞中HIV RNA的表达显著增加,而对照组的scramble CRISPRa-LNP X则没有这种效果。
研究的局限性与未来展望:
尽管LNP X在逆转HIV潜伏方面展现了巨大的潜力,但研究也存在一些局限性。例如,单一剂量的Tat-LNP X虽然能够显著增强HIV转录,但并未导致病毒介导的细胞毒性或免疫介导的清除作用。这提示可能需要结合其他干预措施来增强感染细胞对死亡的敏感性或促进其清除。此外,LNP X在体内的免疫原性、生物分布和半衰期等特性仍需进一步探究,以确定最佳的治疗剂量和安全性。
综上所述,这项研究通过开发高效的mRNA-LNP递送系统(LNP X),为逆转HIV潜伏状态提供了新型策略。LNP X不仅能高效递送治疗性mRNA至静息CD4+ T细胞,还展现了在复杂RNA递送方面的巨大潜力。未来,随着科学家们对LNP X的进一步研究和优化,我们有理由相信,这一技术有望为艾滋病的治愈带来新的突破,让“潜伏的敌人”无处可逃。(生物谷Bioon.com)
参考文献:
Cevaal, P.M., Kan, S., Fisher, B.M. et al. Efficient mRNA delivery to resting T cells to reverse HIV latency. Nat Commun 16, 4979 (2025).doi:10.1038/s41467-025-60001-2
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