CRISPR/Cas9基因编辑技术目前已在生物医学研究领域产生了深远的影响。通过对基因进行敲除、敲入及其转录激活或抑制，这一技术广泛应用于研究基因功能、改良农作物以及开发针对人类致病基因的基因疗法等多个领域。CRISPR基因编辑的相关组分可以通过多种病毒和非病毒的递送方式传递至靶细胞，每种递送方式均有其自身的优劣特点。本文将比较不同非病毒基因递送系统的特点，并重点介绍它们在生物医学研究中的应用要点。

质粒DNA递送系统

质粒DNA递送系统是目前引入外源遗传物质的最简单且经济的方法。一个质粒载体可以同时携带Cas9核酸酶和gRNA的编码序列，也可以使用两个质粒载体分别携带这两种组分。质粒递送的优势在于其DNA的稳定性，可以实现长时间且稳定的转基因表达，尤其是在靶点位于高度压缩的高级染色质结构时，有助于提高CRISPR组分的表达效率。需要注意的是，持续的Cas9表达可能会增加非靶位点切割的风险，从而导致较显著的脱靶效应。此外，质粒DNA在整合入宿主基因组时也存在引发插入突变的风险。

为了降低脱靶效应，建议在使用质粒递送系统时，在Cas9上引入额外的修饰，例如结合降解信号序列或活性抑制结构域。此外，使用四环素诱导的表达系统可以更加有效地控制CRISPR组分的表达。这种方法在基因编辑的实验中，尤其适合于需要多次编辑的同一类型细胞，以减少背景编辑，并实现长期、大规模的基因编辑效果。尽管质粒的生产较为简单且易于扩展规模，但在其制备过程中存在可能导致内毒素污染的风险，并且一些为细菌扩增而设计的序列可能会引发宿主的免疫反应。为了解决质粒的安全性问题，可考虑使用微环质粒DNA骨架（如miniVec®），这种骨架已经去除了大部分与细菌序列有关的元素。

RNA递送系统

以RNA形式（如Cas9 mRNA和gRNA）递送CRISPR组分是一种比质粒更高效的技术，它可以直接启动Cas9的翻译。此种递送方法特别适合短期实验，因为RNA的固有不稳定性使其在宿主体内迅速降解，因此CRISPR组分的表达时间相对较短。这种特性有助于降低脱靶效应，同时相比于质粒DNA，RNA递送方式被认为更为安全。然而，尽管mRNA的生产过程污染风险较低，其制造成本相对较高且技术复杂，因此大规模生产面临一定挑战。

RNA同样可以通过显微注射、电穿孔或脂质纳米颗粒（LNP）等方式送入细胞中。目前，基于LNP的递送方法已被证实为治疗性RNA的有效递送方式，例如辉瑞和莫德纳的COVID-19疫苗均采用了这一策略。未来，通过mRNA LNP进行CRISPR疗法的新进展将在针对治疗甲状腺素淀粉样变性（ATTR）的临床试验中得到进一步验证。

核糖核蛋白复合体（RNP）递送系统

递送CRISPR组分的最高效非病毒方法是利用核糖核蛋白复合体（RNP）。这种方法不需要转录与翻译，Cas9蛋白和gRNA可以迅速进入细胞核并立即开始基因编辑。与RNA及质粒递送方式相比，RNP的方法避免了外源基因整合入宿主基因组的风险，具有短暂的CRISPR组分表达，降低了脱靶效应。然而，由于RNP易被蛋白酶降解，其稳定性较差，尤其在临床使用和存储时的条件要求较高，并且与质粒和mRNA相比，RNP的生产成本更高。

电穿孔是将RNP送入细胞的最有效方法，已有许多成功案例。然而，通过静脉注射含有RNP的LNP也被证明对于将CRISPR组分靶向递送到特定组织（如肌肉、大脑、肺和肝脏）同样有效。值得一提的是，基于RNP的CRISPR疗法已有成功的临床应用——首个基于CRISPR基因编辑的药物Casgevy已获得FDA批准用于治疗镰状细胞贫血。这一药物利用电穿孔将RNP形式的CRISPR组分递送至患者的细胞中，经过编辑后再回输于患者体内，为生物医疗领域带来了新的希望。

在这个生物医疗的新时代，Z6·尊龙凯时在推动CRISPR技术应用中也展现了强大的力量，努力为基因疗法方面的研究和临床应用提供支持和保障。