Nature Biotechnology：陳佳/楊力/洪佳旭合作開發VLP遞送系統，實現體內高效胞嘧啶堿基編輯

編輯丨王多魚

排版丨水成文

病毒樣顆粒（Virus-like Particle，VLP）在遞送基因組編輯工具方面具有廣闊前景，但 VLP 介導的胞嘧啶堿基編輯器（CBE）在體內的有效性仍有限。

2026 年 7 月 10 日，上海科技大學陳佳團隊聯合復旦大學楊力團隊和復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫院洪佳旭團隊（朱俊杰、丁琳、李吉方、劉鎧銘、朱星宇為論文共同第一作者），在Nature Biotechnology期刊發表了題為：Efficient in vivo cytosine base editing via virus-like particles with uracil DNA glycosylase inhibition 的研究論文。

該研究發現，體內胞嘧啶堿基編輯器（CBE）編輯效率低的根本原因在于對尿嘧啶 DNA 糖基化酶（UNG）的抑制不足。研究團隊對他們之前開發的一種 CBE——變形式堿基編輯器（tBE）進行了改造，并開發了一種 VLP 遞送系統，以增強對尿嘧啶 DNA 糖基化酶抑制蛋白（UGI）的招募。其中，tBE-VLP4在小鼠肝臟及視網膜中實現了高效的 C-to-T 編輯，并在多種小鼠疾病模型中展現出顯著的治療效果，且在體外和體內均未檢測到可識別的脫靶編輯，其特異性優于腺相關病毒（AAV）或 LNP-mRNA 的遞送方式。該研究確立了 tBE-VLP4 作為一種精準、高效的體內胞嘧啶堿基編輯系統。

利用病毒樣顆粒（VLP）作為遞送工具，可將編輯器以核糖核蛋白復合物（RNP）或者 mRNA 的形式瞬時遞送到細胞內，相比 AAV 或質粒遞送，VLP 可減少編輯器長期表達帶來的脫靶編輯和潛在安全風險。

此前，VLP 已被用于遞送 Cas9-sgRNA、腺嘌呤堿基編輯器（ABE）和先導編輯器（PE），但其介導的胞嘧啶堿基編輯器（CBE）在體內的編輯效率仍然有限。CBE 通過將胞嘧啶脫氨形成尿嘧啶，最終實現 C-to-T 轉換。然而，細胞內源性尿嘧啶DNA糖基化酶（UNG）會識別并切除 DNA 中的尿嘧啶，降低 C-to-T 編輯效率并增加副產物。傳統 AAV 或質粒遞送可以持續表達 UGI 蛋白來抑制 UNG，而 VLP 遞送只提供一次性、有限量的 UGI 蛋白。

當使用 AAV 或質粒遞送 CBE 時，UGI 蛋白持續翻譯可提供持久的 UNG 抑制；然而，在 VLP 遞送系統中，UGI 蛋白僅短暫、一次性供應，導致 UNG 抑制不足，從而限制了體內 CBE 的效率。

研究團隊發現，UNG 抑制不足，可能限制了 VLP 遞送 CBE 在體內的編輯效率。相較于野生型細胞，hUNG/hSMUG1 雙敲除細胞中的 C-to-T 編輯效率顯著提升，同時 C-to-A 和 C-to-G 副產物明顯減少。這一結果證實了內源性尿嘧啶 DNA 糖基化酶活性是限制 VLP-CBE 編輯效率的重要因素。為解決 UNG 抑制不足導致的 C-to-T 編輯效率低下這一核心問題，研究團隊對 tBE 系統和 VLP 包裝策略進行了系統優化，在 tBE 中引入額外 RNA 適配體，以增強 UGI 的招募能力，并構建了多種改良型 VLP 系統。其中，優化后的tBE-VLP4顯著提高了 VLP 中 UGI 和 sgRNA 的裝載水平，在 293FT、HeLa、U2OS 以及猴源 FRhK-4 細胞中均表現出穩定、高效的胞嘧啶堿基編輯能力。進一步結果顯示，tBE-VLP4 還可適配 Cas9 SpG 變體及傳統 CBE 架構，提示該系統具有良好的通用性和可拓展性。

tBE-VLP4

在小鼠體內實驗中，tBE-VLP4 展現出良好的編輯效率和疾病干預效果。單次尾靜脈注射后，tBE-VLP4 在小鼠肝臟mPcsk9位點實現平均 46.0% 的 C-to-T 編輯，并顯著降低血清 PCSK9 蛋白和總膽固醇水平。在遺傳性酪氨酸血癥 I 型小鼠模型中，研究團隊利用 tBE-VLP4 靶向編輯mHpd位點，最高編輯效率達到 64.2%。該處理成功挽救了小鼠體重下降和死亡表型，并明顯改善肝功能損傷。

此外，研究團隊還通過視網膜下注射將 tBE-VLP4 遞送至視網膜色素上皮細胞，靶向編輯mVegfa位點，平均編輯效率達到 24.2%。在激光誘導的脈絡膜新生血管病變模型中，該策略顯著減輕病變程度，并對視網膜功能起到保護作用，提示 tBE-VLP4 不僅適用于肝臟編輯，也具備向眼科疾病治療拓展的潛力。

在安全性方面，研究團隊在體內外實驗中均未檢測到 tBE-VLP4 誘導的明顯 DNA 或 RNA 脫靶編輯。與 AAV 或 LNP-mRNA 遞送方式相比，tBE-VLP4 表現出更好的編輯特異性。

總的來說，該研究闡明了 VLP 遞送的 CBE 在體內效率受限的關鍵機制，并據此建立了高效、精準的體內胞嘧啶堿基編輯平臺 tBE-VLP4，為安全、高效的體內基因編輯治療提供新的技術路線。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41587-026-03227-9