突破性LNP X递送系统高效激活静息T细胞中HIV潜伏病毒转录

为解决HIV潜伏感染难以根治的难题，研究人员开发了新型脂质纳米颗粒(LNP X)，成功实现静息CD4+ T细胞的高效mRNA递送。该研究通过递送HIV Tat蛋白mRNA和CRISPRa系统，在ART治疗患者的外周血细胞中显著激活病毒转录，克服了传统潜伏逆转剂(LRA)的局限性，为HIV功能性治愈提供了新策略。

　　

HIV感染的终身治疗困境源于病毒在静息CD4⁺ T细胞中建立的潜伏储存库。尽管抗逆转录病毒疗法(ART)能抑制病毒复制，但潜伏的前病毒在转录沉默状态下逃避免疫清除，成为治愈的主要障碍。传统潜伏逆转剂存在非特异性激活、毒性强且无法克服转录延伸阻滞等缺陷。针对这一挑战，由澳大利亚Peter Doherty研究所Sharon R. Lewin团队领衔的国际合作研究，开发出革命性的LNP X递送系统，通过精准递送HIV Tat mRNA和CRISPRa machinery，在《Nature Communications》发表了突破性成果。

研究采用三大核心技术：1）优化脂质纳米颗粒配方（含SM-102离子化脂质和β-谷甾醇）；2）建立SNAPswitch报告系统定量分析内体逃逸效率；3）应用数字PCR定量检测HIV转录本（TAR、Long-LTR等）评估潜伏逆转效果。实验使用ART治疗患者的原代CD4⁺ T细胞和J-Lat细胞系模型。

【LNP X enables delivery of mRNA to resting T cells】
通过对比FDA批准的patisiran LNP，新开发的LNP X在静息CD4⁺ T细胞中实现76%转染效率（传统方法仅2.1%），且无细胞毒性。机制研究表明，β-谷甾醇通过增强mRNA翻译而非内体逃逸来提升效能。

【LNP X delivers mRNA encoding HIV Tat to reverse HIV latency】
递送Tat mRNA的LNP X在患者细胞中诱导HIV转录本（TAR、Pol等）提升最高达112倍，显著优于PMA/PHA刺激组。值得注意的是，Tat-LNP X同时克服了转录延伸（Long-LTR）和剪接（Tat-Rev）阻滞。

【CRISPR activation machinery can be co-encapsulated by LNP X】
首次实现dCas9-VP64 mRNA（1528 kDa）、MS2-p65-HSF1 mRNA和gRNA的三组分共递送，优化质量比为0.8:0.00625:1，成功激活内源性CD25基因表达。

【HIV CRISPRa-LNP X activates HIV transcription ex vivo】
靶向HIV LTR的CRISPRa-LNP X（gRNA L+O组合）使病毒转录本增加2倍，且不引起T细胞活化标志物CD69/HLA-DR上调，证实其高度特异性。

该研究开创性地解决了静息T细胞转染的世界性难题，LNP X平台兼具高效性（>75%转染率）和安全性（无细胞激活）。相较于传统LRA，Tat-LNP X展现出更全面的转录激活能力，特别是促进Tat-Rev多重剪接转录本生成——这是预测病毒颗粒产生的关键指标。虽然单独使用未减少完整前病毒DNA，但为联合"激活-清除"策略奠定了基础。研究还拓展了CRISPR技术在HIV治疗中的应用边界，为开发靶向CCR5敲除或前病毒切除的基因疗法铺平道路。这项技术突破不仅对HIV治愈研究具有里程碑意义，其LNP X平台更为T细胞相关疾病治疗提供了通用型递送工具。