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A Lactose‐Derived CRISPR/Cas9 Delivery System for Efficient Genome Editing In Vivo to Treat Orthotopic Hepatocellular Carcinoma
Advanced Science ( IF 14.3 ) Pub Date : 2020-07-21 , DOI: 10.1002/advs.202001424 Yu Qi 1 , Yanli Liu 2 , Bingran Yu 1 , Yang Hu 1 , Nasha Zhang 2 , Yan Zheng 2 , Ming Yang 2 , Fu-Jian Xu 1
Advanced Science ( IF 14.3 ) Pub Date : 2020-07-21 , DOI: 10.1002/advs.202001424 Yu Qi 1 , Yanli Liu 2 , Bingran Yu 1 , Yang Hu 1 , Nasha Zhang 2 , Yan Zheng 2 , Ming Yang 2 , Fu-Jian Xu 1
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Gene editing is a crucial and effective strategy to treat genetic diseases. Safe and effective delivery vectors are specially required for efficient gene editing in vivo of CRISPR/Cas9 system. Interestingly, lactose, a natural saccharide, can specifically bind to asialoglycoprotein receptors, highly expressed on the surface of hepatocellular carcinoma (HCC) cells. Herein, a lactose‐derived branched cationic biopolymer (LBP) with plentiful reducible disulfide linkages and hydroxyl groups is proposed as a potential delivery vector of CRISPR/Cas9 system for efficient genome editing in vivo to treat orthotopic HCC. LBP is synthesized via a facile one‐pot ring‐opening reaction. LBP possesses excellent compacting ability, degradability, biocompatibility, gene transfection performances, and HCC‐targeting ability. LBP‐mediated delivery of classical pCas9‐survivin, which can target and knockout survivin oncogene, produces efficient gene editing performances, and superb anti‐cancer activities in orthotopic HCC mouse models. This study provides an attractive and safe strategy for the rational design of CRISPR/Cas9 delivery system.
中文翻译：
乳糖衍生的 CRISPR/Cas9 传递系统可在体内进行有效的基因组编辑以治疗原位肝细胞癌
基因编辑是治疗遗传性疾病的重要且有效的策略。 CRISPR/Cas9系统体内高效基因编辑特别需要安全有效的递送载体。有趣的是，乳糖是一种天然糖类，可以特异性结合脱唾液酸糖蛋白受体，该受体在肝细胞癌细胞（HCC）细胞表面高度表达。在此，提出了一种具有大量可还原二硫键和羟基的乳糖衍生的支化阳离子生物聚合物（LBP）作为CRISPR/Cas9系统的潜在递送载体，用于体内有效的基因组编辑以治疗原位HCC。 LBP 通过简单的一锅开环反应合成。 LBP具有优异的压实能力、降解性、生物相容性、基因转染性能和HCC靶向能力。 LBP 介导的经典 pCas9-survivin 递送可以靶向并敲除survivin癌基因，在原位 HCC 小鼠模型中产生高效的基因编辑性能和卓越的抗癌活性。本研究为CRISPR/Cas9递送系统的合理设计提供了一种有吸引力且安全的策略。
更新日期：2020-09-10
中文翻译：
乳糖衍生的 CRISPR/Cas9 传递系统可在体内进行有效的基因组编辑以治疗原位肝细胞癌
基因编辑是治疗遗传性疾病的重要且有效的策略。 CRISPR/Cas9系统体内高效基因编辑特别需要安全有效的递送载体。有趣的是，乳糖是一种天然糖类，可以特异性结合脱唾液酸糖蛋白受体，该受体在肝细胞癌细胞（HCC）细胞表面高度表达。在此，提出了一种具有大量可还原二硫键和羟基的乳糖衍生的支化阳离子生物聚合物（LBP）作为CRISPR/Cas9系统的潜在递送载体，用于体内有效的基因组编辑以治疗原位HCC。 LBP 通过简单的一锅开环反应合成。 LBP具有优异的压实能力、降解性、生物相容性、基因转染性能和HCC靶向能力。 LBP 介导的经典 pCas9-survivin 递送可以靶向并敲除survivin癌基因，在原位 HCC 小鼠模型中产生高效的基因编辑性能和卓越的抗癌活性。本研究为CRISPR/Cas9递送系统的合理设计提供了一种有吸引力且安全的策略。
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