脂质纳米颗粒介导的CASP1/CASP5基因编辑靶向治疗银屑病：基于细胞焦亡相关基因的综合分析与治疗策略

本研究通过生物信息学分析系统揭示了细胞焦亡相关基因（PRGs）在银屑病中的关键作用，构建了基于机器学习算法的风险评分模型（含CASP1、CASP5等8个hub基因），并通过单细胞测序验证其与免疫浸润的关联。创新性采用脂质纳米颗粒（LNPs）递送CRISPR-Cas9靶向敲除角质形成细胞中Casp1/Casp11（小鼠同源基因），在IMQ诱导银屑病模型中显著缓解皮肤炎症，为炎症性皮肤病提供了新型基因治疗策略。

　　

银屑病中细胞焦亡相关基因的综合分析与靶向治疗

引言
银屑病作为一种慢性炎症性皮肤病，其发病机制涉及免疫失调与异常细胞死亡。尽管细胞焦亡（pyroptosis）作为炎症性程序性细胞死亡形式在炎症中起重要作用，但其在银屑病中的研究仍不充分。现有疗法如糖皮质激素和生物制剂存在局限性，亟需开发靶向性治疗策略。

材料与方法
研究整合GSE30999、GSE13355等公共数据集，通过limma标准化和DESeq2筛选差异表达基因（|log₂FC|>1，p<0.05）。46个焦亡相关基因（PRGs）经文献检索确定，LASSO回归构建风险评分模型。单细胞数据分析采用Seurat流程，小鼠实验使用IMQ诱导银屑病模型，通过LNPs递送靶向Casp1/Casp11的gRNA进行体内编辑。

关键发现

1. PRGs的鉴定与功能富集
   火山图显示银屑病皮损中IL1B、CASP1等15个PRGs显著上调。GO分析揭示这些基因富集于IL-17/TNF信号通路等炎症相关过程，而下调基因与表皮分化相关。KEGG显示PPAR/AMPK等代谢通路受抑制，印证银屑病"免疫亢进-代谢抑制"特征。

2. 风险评分模型的建立
   基于8个PRGs（CASP1、PYCARD、GZMB等）的模型在验证集GSE41662中AUC达0.95以上。单细胞测序显示高风险组DC细胞和T细胞浸润增加，CellChat分析揭示其细胞互作网络更活跃。

3. 基因编辑治疗验证
   LNPs递送的CRISPR系统成功敲除角质形成细胞中Casp1/Casp11：

• 组织学显示IMQ+LNP组表皮厚度减少46%
• PASI评分较IMQ组下降62%（p<0.0001）
• 免疫细胞浸润显著降低

讨论
该研究首次系统阐明PRGs在银屑病中的调控网络，证实CASP1/CASP5通过炎症小体激活驱动疾病进展。LNPs递送CRISPR的创新策略克服了传统疗法需反复给药的缺点，其局部给药特性可减少全身副作用。未来需在类器官模型中验证人类细胞编辑效率，并优化gRNA设计以降低脱靶风险。

结论
研究构建的PRGs风险评分模型为银屑病分层诊疗提供新工具，LNPs介导的CASP1/CASP5靶向编辑展现出显著治疗潜力，为炎症性皮肤病的精准治疗开辟新途径。