高水平的低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）是诱发冠心病的主要风险，如何有效且永久性的下调LDL-C是当前心血管疾病治疗时所面临的挑战。CRISPR/Cas9系统是近年来发展起来的一组强大的基因编辑工具，可以对哺乳动物细胞进行基因编辑。如果将CRISPR/Cas9系统应用于LDL-C相关调控基因的表达，将有可能实现对LDL-C的持久性下调。然而，由于CRISPR/Cas9分子量大、稳定性差, 在进入靶细胞之前容易在体内被很快降解或结合。因此, 需要通过适当的载体将其递送入靶细胞甚至细胞核。

近日，南方科技大学、广州医科大学及国家纳米科学中心研究团队合作针对调节血浆胆固醇水平的Pcsk9基因，提出了基于CRISPR/Cas9的三重靶向肝细胞给药策略，通过使Pcsk9基因发生功能缺失突变，从而降低LDL-C，因而可以降低心血管疾病的风险。该方法利用纳米载体运送CRISPR/Cas9系统，首先，在金纳米簇（GNCs）上修饰具有核定位信号编码的Cas9蛋白和靶向定位到Pcsk9的sgRNA（sgPcsk9），形成双重核靶向细胞核的纳米颗粒的核，然后在外面包裹可靶向肝细胞的半乳糖修饰的脂质层，形成Gal-PEG-脂质/TAT-GNC/Cas9蛋白/sgPcsk9复合物（Gal-LGCP），这样该纳米颗粒具有三重靶向功能，可将CRISPR/Cas9递送进肝细胞的细胞核。该递送系统可在体外导致肝细胞Pcsk9基因表达下调约60％。进一步体内实验表明，Gal-LGCP可成功靶向小鼠肝细胞导致Pcsk9有效突变，使血浆中的LDL-C降低约30%，并且无脱靶效应发生。总之，该研究提出了一种基于CRISPR/Cas9改造基因的新策略来实现对肝脏中Pcsk9的高效基因编辑和血清LDL-C的下调，为严重高胆固醇血症患者预防和治疗心血管疾病提供了一种可能的治疗途径，该方法在高效、安全预防和治疗心血管病方面展现出巨大潜力。

这一成果近期发表在Angew. Chem. Int. Ed.上，文章的第一作者是广州医科大学的张灵敏副研究员和国家纳米科学中心的博士生王乐、谢阳洲昀。

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Triple-targeting delivery of CRISPR/Cas9 to reduce the risk of cardiovascular diseases

Lingmin Zhang, Le Wang, Yangzhouyun Xie, Peng Wang, Sai Deng, Aiping Qin, Jiangjiang Zhang, Xiyong Yu,* Wenfu Zheng*, Xingyu Jiang*

Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 12404-12408, DOI: 10.1002/anie.201903618