PREFACR前言
CRISPR基因组编辑技术为治疗多种基因相关疾病开辟了新的道路，并且多个临床前研究和临床结果都展示出其强有力的治疗效果。然而如何安全有效地完成基因编辑组件体内递送仍是活体基因组编辑治疗的一大挑战。结合目前研究报道，基于递送载体类型或递送进入细胞内机制可将其分为三大类，一类是利用病毒载体如腺相关病毒（AAV）,非病毒载体如病毒样颗粒（VLPs）或细胞穿透肽（CPPs）等的生物学递送方法；第二类是使用人工合成材料如脂质体，金纳米颗粒（AuNPs）和脂质纳米颗粒（LNPs）递送的化学方法；第三类是包括电穿孔法，超声穿孔法或显微注射法在内的物理学方法，接下来将为大家简单介绍每种递送方法的特点及面临的挑战。
引自：officialjournaloftheControlledReleaseSociety
递送方法介绍
01
生物递送法
目前为止，所使用的病毒载体可以有效感染人体多种组织和细胞，同时病毒粒子在进入人体或者组织后可以保护所装载的基因编辑器不被宿主酶降解。因此，病毒类载体似乎是最有效的基因编辑器递送工具。
AAV是一种直径约25nm的非包膜病毒，其单链DNA基因组长度约4.7kb，它是体内基因治疗中应用最广泛的载体之一。装载基因编辑器的rAAV与细胞表面受体/协同受体结合，随后内化并经核内体途径易位到细胞核并进入核孔复合物（NPC），然后rAAV病毒粒子在细胞核中脱衣壳释放单链DNA，单链DNA被转换为双链多聚环状DNA游离于细胞核中，最后经由细胞内转录翻译完成后续基因组编辑工作。AAV介导的CRISPR-Cas9递送系统已被成功用于动物模型治疗多种疾病，如苯丙酮尿症，鸟氨酸转甲酰胺酶缺乏症等。在多个成功的动物模型基础上，第一个基于AAV载体递送基因编辑器的临床试验由SangamoTherapeutics公司于年成功进行，他们使用AAV载体递送锌指核酸酶（ZFNs）进行体内基因编辑，目的是在病人肝细胞的白蛋白位点插入正确的IDS基因（NCT）。截止目前，已有多个基于AAV载体递送基因编辑器进行人体内基因编辑治疗的临床试验获批。然而由于AAV载体在高剂量时的肝毒性，与宿主细胞基因组潜在的整合风险，受体人群中的免疫原性等特点，这也在一定程度上限制了它的应用。
引自：Frontiersingenomeediting
腺病毒(Adenovirus,Adv)是直径在90-nm的双链非包膜病毒，目前已有至少57种人类Adv被发现。相比较于AAV载体，Adv载体具有广泛地组织趋向性和较高地转导效率，可包裹较大尺寸基因组，且在具有免疫的个体中具有低致病性，此外Adv的转基因表达是短暂的，这也是作为CRISPR-Cas9递送载体的另一个优势，可以降低脱靶突变风险。虽然目前没有报道通过Adv寄送CRISPR-Cas9进行体内基因编辑治疗的临床报道，但Adv载体仍被认为是另一种具有发展前景的体内基因编辑递送载体。
慢病毒(LV)是一种包膜病毒，直径在80-nm，含有两个9kb单链RNA基因组，慢病毒进入细胞后逆转录成双链DNA整合到宿主染色体中。LV载体主要用于体外基因治疗，如CAR(嵌合抗原受体)cDNA稳定整合到T细胞中。尽管LV作为递送载体有诸多优势，但转基因表达的整合性和持久性使得LV不利于递送CRISPR-Cas9，因为病毒DNA的随机整合可能导致致癌基因的激活或抑癌基因的抑制，从而导致肿瘤的发生。此外，Cas9和gRNA的稳定表达也可能导致更高的脱靶突变风险。
为了克服与LV载体相关的挑战，基于LV开发了自组装病毒样粒子(VLP)系统。VLP的外观类似于本体病毒，但它们缺乏病毒基因组，因此可被认为是完全复制缺陷型的。VLP由于其在疫苗开发方面的潜力以及可瞬时递送CRISPR-Cas9系统用于基因组编辑治疗而受到了广泛
