单纯疱疹病毒(HSV)作为一种嗜神经病毒，主要分为1型（HSV1）和2型（HSV2）。目前的核苷类抗HSV药物如阿昔洛韦和伐昔洛韦等只能用于症状的控制和感染的复发。HSV-1可通过感染部位逆向传播至三叉神经节，并在此建立病毒潜伏库且终生存在。因此没有任何治疗策略可以清除潜伏的病毒。成簇的规则间隔短回文重复序列（CRISPR）相关的核酸内切酶9 (Cas9) 被用于精确的基因编辑，它具有基因编辑效率高、脱靶效应低等优点，为疾病的治疗带来巨大希望。然而，CRISPR/Cas9治疗应用的主要挑战之一是将Cas9蛋白安全、有效和有针对性地递送至靶向部位。目前已有研究将CRISPR靶向HSV基因组来消除HSV感染，这些研究在支持CRISPR-Cas9治疗HSV感染的潜在临床效用的同时，也存在体内递送策略效率低下及缺乏神经靶向能力等缺点。而细胞外囊泡（EVs）近年来已经成为了CRISPR/Cas9核糖核蛋白(RNPs)的一个有前途的递送平台，与其他递送载体如脂质体等相比，它们在安全性方面独具优势。然而，如何提高Cas9-RNP在EVs中富集的效率和安全性仍然是一个挑战。近日，南方医科大学药学院姚新刚/刘叔文教授课题组在Acta Pharmaceutica Sinica B (IF: 14.5)在线发表了题为“Engineered extracellular vesicles efficiently deliver CRISPR-Cas9 ribonucleoprotein (RNP) to inhibit herpes simplex virus infection in vitro and in vivo”的文章（2024 Mar;14(3):1362-1379）。
基于前期构建Com/com系统的研究基础（Xingang Yao et.al, JEV, 2021），该文章创新性地设计了Fc/Spa相互作用系统, 拟利用其高效的亲和力将Cas9-RNP富集在细胞外囊泡中，通过Cre-loxP系统发现，PTGFRN-∆687具有显著的富集优势。该系统最终将人Fc结构域融合到PTGFRN-∆687的胞内结构域并锚定在细胞外囊泡中，C端携带有Spa-tag的spCas9分子即通过Fc/Spa相互作用系统显著富集在细胞外囊泡中。研究结果表明，由于Fc和Spa之间强有力的相互作用，这种方法使EVs内的货物量增加了近两倍。另外，装载有靶向HSV1基因组的spCas9 RNP的EVs在体外和体内都表现出对病毒复制的显著抑制。在神经元靶向肽RVG修饰后，EVs在神经组织中的体内含量显著增加，这有助于清除神经组织中的HSV1病毒，并表现出较低的脱靶效率。这些发现为基于EV的SpCas9高效递送建立了一个强大的平台，为HSV1感染和其他神经系统疾病提供了潜在的治疗优势。研究工作得到了国家自然科学基金面上项目和广东省自然科学基金-青年提升项目的大力支持。南方医科大学硕士生万源达为文章的第一作者。Engineered extracellular vesicles efficiently deliver CRISPR-Cas9 ribonucleoprotein (RNP) to inhibit herpes simplex virus infection in vitro and in vivo, Acta Pharm Sin B, 2024 Mar;14(3):1362-1379. doi: 10.1016/j.apsb.2023.10.004. Epub 2023 Oct 13。原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211383523003878外泌体资讯网 Acta Pharm Sin B|姚新刚/刘叔文：Fc/SpA介导的工程化外泌体促进spCas9-RNP包装及抗HSV1病毒感染
