湿性年龄相关性黄斑变性（wAMD）是导致老年人视力丧失的主要原因之一，其核心病理在于脉络膜新生血管（CNV）的异常增生。现行标准疗法为玻璃体腔注射抗VEGF药物（如阿柏西普、雷珠单抗），然而这类“治标不治本”的蛋白替代策略需要患者频繁甚至终身注射，不仅依从性差、经济负担重，还伴随着眼内出血、眼内炎等严重并发症的风险。如何通过单次给药实现长期的新生血管抑制，始终是眼科药物开发领域亟待突破的核心难题。

2025年7月11日，苏州大学殷黎晨教授团队等在Science Advances上发表重要研究成果。研究团队构建了一种含动态共价键的H₂O₂响应性脂质纳米颗粒（LNP），通过共递送Cas9 mRNA和靶向VEGFA的sgRNA，经单次玻璃体腔注射后，在激光诱导的小鼠模型中实现了高效的VEGFA基因敲除和CNV面积的持久显著缩减，为CNV等眼底疾病的非病毒基因治疗提供了极具前景的新策略。

动态共价可电离脂质库的构建与高通量筛选

研究团队以伯胺（A）、甲酰基苯硼酸（B）与二醇封端脂质尾部（C）为构建模块，通过“一锅法三组分”反应，高效构建了一个含多种动态共价可电离脂质的组合文库。将各脂质与DOPE、胆固醇、DMG-PEG2000及Luc mRNA共同配制为LNPs后，在模拟氧化应激环境（高H₂O₂水平）的HeLa细胞中开展高通量筛选。结果显示，由具有较长烷基链的C₇可电离脂质所配制的LNP递送效率最优，成为后续研究的核心配方。

▲ 基于动态共价键的可电离脂质文库合成和筛选。图源：参考文献[1]

上述通过大规模文库筛选锁定最优脂质配方的策略，科学严谨但对普通实验室而言门槛较高。随着LNP递送技术的持续迭代，这一壁垒正在被系统性攻克——标准化、即用型的基因编辑工具正逐步成为科研常态。 例如晟迪生物推出的NeoLNP™ 基因编辑套装（SDR8100/SDR2100），正是基于优化的模块化脂质库开发而成。无论是实验室常用的HeLa、293T细胞，还是Jurkat、THP-1等难转染的免疫细胞系，该系列即用型试剂盒无需专用设备，简单混合即可实现Cas9 mRNA与sgRNA的高效共包封，转染效率可达90%以上。研究者无需重复繁琐的配方筛选流程，即可直接运用标准化LNP工具开展高效的基因编辑研究。

进一步验证显示，LNP-A₁B₃C₇、LNP-A₂B₃C₇、LNP-A₄B₃C₇和LNP-A₁₀B₃C₇在B16F10、A549、A673等多种癌细胞系中均呈现出稳定的高转染效率，显著优于商业化试剂Lipofectamine 2000（Lpf2k）。在与wAMD高度相关的病变RPE细胞（ARPE-19）中，四种LNP均同时展现出比Lpf2k和FDA批准的LNP-ALC-0315更高的转染效率及更低的细胞毒性，兼顾了递送效能与生物安全性。

pH与H₂O₂双重响应驱动LNP解离与mRNA释放

该LNP的核心设计创新在于引入两类正交响应的动态共价键：亚胺键（C=N）对酸性环境敏感，苯硼酸酯键对H₂O₂敏感。NMR图谱证实，pH 5.2条件下亚胺键水解生成醛基；H₂O₂氧化条件下苯硼酸酯键断裂生成酚和硼酸。琼脂糖凝胶电泳实验进一步表明，酸或H₂O₂处理均可削弱LNP对mRNA的包封能力，诱导颗粒解离。

TEM和DLS数据直观验证了上述过程：H₂O₂处理后LNP结构完全崩解，粒径急剧增大。FRET实验则定量揭示，H₂O₂触发的mRNA释放速率和总量均显著高于单纯酸性触发（8 h释放率约80% vs 30%），表明氧化应激信号是驱动LNP解体和mRNA胞质释放的主导因素。

小窝蛋白介导的内吞途径绕开溶酶体降解陷阱

为阐明LNP进入RPE细胞的途径，研究团队系统检测了多种内吞抑制剂的阻断效果。结果显示，小窝蛋白抑制剂染料木素能使细胞摄取率降低66.3%，而巨胞饮和网格蛋白介导内吞作用抑制剂影响较小。共聚焦显微成像进一步证实，加入ARPE-19细胞孵育6小时后，LNP-A₄B₃C₇携带的mRNA与溶酶体的明显分离，表明LNP主要经小窝蛋白依赖的途径内化，从而规避了经典溶酶体途径的核酸降解。

胞内高H₂O₂触发LNP解离与mRNA的胞质释放

LNP入胞后能否高效释放载荷，是转染成败的核心环节。FRET实验显示，在内源性H₂O₂水平较高的HeLa细胞和ARPE-19细胞中，LNP均呈现出显著的解离信号。共聚焦成像进一步证实，在氧化应激条件下，mRNA与LNP载体的胞内共定位比例大幅下降（HeLa：74.2%→37.2%；ARPE-19：76.6%→45.8%），表明升高的H₂O₂水平有效触发了载体与载荷的解离，促使mRNA高效释放到细胞质中发挥翻译功能。

▲ mRNA@LNP-A₄B₃C₇ 在视网膜色素上皮细胞中的细胞内递送效率及 H₂O₂ 触发的细胞质mRNA释放。图源：参考文献[1]

功能实验进一步验证了上述机制的转化价值。以Luc mRNA或EGFP mRNA为模型载荷时，LNP-A₄B₃C₇在H₂O₂预处理的ARPE-19细胞中的转染效率显著高于未刺激对照，并大幅超越Lpf2k组，证明该递送系统可精准感知疾病微环境中的氧化应激信号，实现靶部位的按需基因表达。

LNP介导的体外VEGFA基因编辑和抗血管生成

将载荷替换为Cas9 mRNA和靶向VEGFA的sgRNA后，LNP-A₄B₃C₇在氧化应激的RPE细胞中展现了强大的基因编辑能力。二代测序（NGS）分析显示，目标位点的插入缺失频率高达70.4%，远高于Lpf2k组（21.9%）。这直接导致VEGFA mRNA水平下降了71.4%，蛋白分泌量减少了73.4%，证明该平台在病理条件下具有卓越的基因敲除效力。

为了评估基因编辑后的抗血管生成效果，团队收集了经LNP处理的RPE细胞培养基，与人视网膜微血管内皮细胞（HRMECs）共培养。结果令人振奋：LNP-A₄B₃C₇处理组显著抑制了内皮细胞的迁移（约82.4%）和侵袭（约80.0%）。在管腔形成实验中，血管网格和节点的数量分别减少了72.4%和69.0%，证明LNP介导的基因编辑可以从源头切断VEGFA分泌，从而有效抑制血管生成。

LNP介导的体内视网膜深层穿透与高效靶细胞基因编辑

玻璃体腔注射的主要屏障在于玻璃体凝胶和内界膜（ILM）的双重阻碍。体外模拟实验证实，LNP-A₄B₃C₇在玻璃体中具有良好的胶体稳定性。体内生物分布实验显示，注射后12小时内，mRNA@LNP-A₄B₃C₇已大量蓄积于RPE层，而对照组（Lpf2k或ALC-0315）的荧光信号仍局限于视网膜表层，难以穿透至靶细胞。机制研究阐明，LNP经小窝蛋白介导途径（及部分网格蛋白途径）进入缪勒胶质细胞，再经高尔基体/内质网分泌途径外排，以胞吞转运方式将mRNA“接力”输送至深层RPE细胞，突破了传统递送载体无法跨越视网膜多层屏障的瓶颈。

在激光诱导的CNV小鼠模型中，单次玻璃体腔注射mCas9/sgVEGFA@LNP-A₄B₃C₇即实现了显著的体内基因编辑。NGS深度测序确认，RPE细胞VEGFA靶位点的插入缺失（indel）频率达约57%，且全基因组层面未检出显著脱靶编辑。该高效编辑使眼底RPE-脉络膜-巩膜复合体（RCS）中的VEGFA mRNA和蛋白水平水平分别下调约65.2%和50.3%；而Lpf2k和ALC-0315组因无法有效穿透至RPE层，编辑效率接近于零。

超越临床一线药物的疗效和生物安全性

CNV小鼠在接受玻璃体腔注射mCas9/sgVEGFA@LNP-A₄B₃C₇治疗后，眼底荧光血管造影（FFA）、吲哚菁绿血管造影（ICGA）、光学相干断层扫描（OCT）以及脉络膜铺片免疫荧光染色等实验结果显示，LNP-A₄B₃C₇治疗组的CNV病灶面积减少了76.4%，病灶厚度减少了44.0%，且血管渗漏显著改善。这一治疗效果与临床金标准药物阿柏西普（Aflibercept）相当。

为验证基因编辑“一次给药、持久获益”的核心优势，研究团队于第35天对同一批小鼠实施激光再诱导。结果表明：阿柏西普组因药效代谢耗尽，对新一轮CNV的生成几乎无抑制作用；而LNP-A₄B₃C₇组的CNV面积和VEGFA表达水平依然维持在显著低位，充分证明CRISPR基因编辑通过永久性修改靶细胞基因组，在应对疾病复发方面具有传统蛋白药物无法比拟的持久疗效。

▲ 玻璃体内注射mCas9/sgVEGFA@LNP-A₄B₃C₇的长期治疗效果。图源：参考文献[1]

安全性评估是眼科基因疗法能否临床转化的重要前提。组织病理学、血液学及血液生化多维度分析显示，LNP-A₄B₃C₇给药后视网膜形态正常，未见明显增厚或炎症因子异常升高，全身各主要脏器亦无病理改变。相比之下，Lpf2k组诱发了明显的眼内炎症反应，进一步凸显了动态共价LNP平台良好的眼科应用安全窗口。

本研究建立了一个用于mRNA递送与基因组编辑的稳健非病毒递送平台，利用动态共价化学赋予LNP“智能”响应解离特性，并首次阐明了其经缪勒细胞转胞吞跨越视网膜多层屏障的递送机制。在激光诱导CNV小鼠模型中，单次给药即实现了持久优于现行蛋白药物的疗效，为wAMD等致盲性眼底疾病的一次性根治提供了极具临床转化价值的新路径。

本研究所展示的“微环境响应式”递送理念，正推动整个基因治疗工具箱的迭代升级。在以H₂O₂浓度为感应开关的眼科应用之外，对于CAR-T、TCR-T等免疫细胞基因工程领域，如何将编辑工具精准递送至特定细胞群同样至关重要——此时抗体靶向偶联成为区分靶细胞与旁观者细胞的关键手段。晟迪生物推出的 SDR9001 NeoLNP™ Ultra抗体偶联ctLNP试剂盒(人原代T细胞） 正是面向这一场景的工程化解决方案。该产品基于先进的表面锚定技术，可将靶向抗体灵活偶联至LNP表面，实现针对人原代T细胞的高效选择性内化，mRNA转染效率达85%以上，且背景毒性低。从氧化应激响应到抗体精准靶向，新一代LNP工具正在多个维度拓展基因编辑疗法的边界。

灵活的商业模式

在商业模式上，晟迪生物提供从试用支持到临床授权的多层级合作方案，包括质量体系文件支持、DMF备案协助及定制化脂质开发服务，帮助客户缩短研发周期，加速成果转化。

基因编辑正在从科研工具走向临床药物，其真正的价值不仅在于技术本身，更在于配套体系的成熟与工程化能力的建立。晟迪生物致力于成为这一进程中的关键基础设施提供者，让基因编辑更高效、更安全、更可及。

本系列后续文章将持续聚焦LNP基因编辑领域的最新进展，敬请关注！

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晟迪生物

晟迪生物专注于以自主创新的纳米载体技术为核心，推动RNA疗法及其他合成生物学技术的创新研究与临床转化。公司建立了人工智能与合理实证驱动的全链条LNP递送技术解决方案（TLS），拥有核心脂质材料库、NeoLNP™系列试剂盒（干细胞/免疫细胞/动物体内RNA转染）和RNA序列设计模型，并成功开发了以肺部雾化吸入、皮肤局部给药为代表的i-Core LNP™肝外靶向RNA递送方案。

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