Introduction
In vivo 基因编辑是指将基因组编辑机制直接递送至患者体内，从而在靶标组织内部进行编辑，而非在体外操作细胞后再重新输回体内。在 2025–2026 年，这一领域最明确的临床概念验证来自通过脂质纳米颗粒 (LNPs) 全身递送碱基编辑器的项目，这些项目通常采用单次静脉注射。例如，VERVE-101 使用编码腺嘌呤碱基编辑器的信使 RNA 加上针对 PCSK9 的向导 RNA，并封装在 LNP 中，通过一次性静脉注射给药[1]。类似地，YOLT-101 也是一种在研的 in vivo 疗法，它使用通过 GalNAc 修饰的 LNPs 递送的腺嘌呤碱基编辑，在单次静脉注射后灭活 PCSK9[2]。
这些“单次给药即可完成”设计的治疗前景并不在于它们能立即证明减少了心肌梗死或死亡率，而在于从原理上讲，永久性的编辑可以取代终身坚持每日或定期降脂方案——前提是其持久性、安全性和现实世界的可行性能在更大规模和更长期的研究中得到验证。持久性和安全性问题正是目前早期临床试验正在测试的内容，同时还在进行的还有 LNPs、肝细胞靶向和碱基编辑在人体及转化模型中如何发挥作用的机制证据[3]。
The Mechanism
碱基编辑通常被描述为“精准编辑”，因为它可以在不需要 DNA 双链断裂 (DSB) 的情况下直接将一个 DNA 碱基更改为另一个。在心血管领域，这一点非常重要，因为基于 DSB 的核酸酶编辑可能会产生一系列修复结果，而碱基编辑器和先导编辑器可以“直接修改 DNA 序列而不诱导 DNA 双链断裂”，这被描述为降低了某些非预期结果的风险，例如“不受控制的插入缺失或大片段缺失”[4]。与这一框架一致，根据 2025 年 Nature Biomedical Engineering 社论所强调的分析，据报道碱基编辑器和先导编辑器产生大片段缺失的频率比 Cas9 核酸酶低约 20 倍[4]。
从机制上讲，2025–2026 年临床项目重点强调的碱基编辑方法是腺嘌呤碱基编辑。在 YOLT-101 的描述中，碱基编辑复合物催化腺嘌呤 (A) 脱氨基为肌苷 (I)，细胞将其解读为鸟嘌呤 (G)[2]。这产生了一个精准的 A 到 G 替换，破坏了正常的 PCSK9 mRNA 剪接，并引入了移码突变，从而使 PCSK9 失活[2]。在 VERVE-101 中，预期的 A/T 到 G/C 编辑破坏了 PCSK9 剪接供体位点，使肝脏中的 PCSK9 失活[1]。
递送是该机制的另一半。LNPs 被描述为“最成熟的向细胞内递送大分子（包括 DNA、mRNA 和蛋白质）的平台”，其使用可追溯到 1990s，并作为 2018 年首个 FDA 批准的 RNAi 疗法的载体[5]。一个关键的使能概念是，与货物结合的可电离阳离子脂质通过内吞作用进入细胞，并在内体酸化后带正电荷，从而破坏内体膜并将货物释放到细胞质中[5]。在实际操作中，这使得碱基编辑器能从 mRNA（例如 VERVE-101 的 ABE mRNA 载荷）中实现瞬时细胞内表达[1]，而瞬时/受控暴露被讨论为 LNPs 和 RNP 递送等非病毒方法正被深入探索以实现安全性和脱靶控制的原因之一[4]。
PCSK9 and the cardiovascular use case
肝脏已成为 in vivo 编辑的首个（且目前仍是主导性的）器官，因为它对于全身递送而言相对易于操作。正如 Newby 和 Liu 在 2023 年的一篇综述中所总结的，“由于有多种高效的肝脏递送方法可用，首批也是最高效的 in vivo 编辑演示都针对可以通过编辑肝细胞来治疗的疾病”[5]。PCSK9 靶点符合这一范式：编辑肝细胞会改变循环 PCSK9 蛋白水平，从而调节肝脏中的低密度脂蛋白受体 (LDLR) 生物学。
YOLT-101 和相关的“单次输注”概念都强调使用与去唾液酸糖蛋白受体 (ASGPR) 结合的 GalNAc 配体来靶向肝细胞。YOLT-101 的载体系统被明确描述为旨在增强肝细胞递送的 GalNAc 修饰 LNP[2]，论文指出 GalNAc 通过靶向 ASGPR 将 LNPs 引导至肝细胞，从而通过非 LDLR 依赖性途径增强递送[2]。在一篇关于脂蛋白异常基因治疗综述中的补充机制总结描述了一种用于 PCSK9 编辑的 GalNAc 偶联 LNP 方法，该方法利用 ASGPR 或 LDLR 介导的内吞作用实现肝细胞摄取[6]。
一旦 PCSK9 表达降低，其机制意图是增强 LDLR 回收。YOLT-101 的报告明确将 PCSK9 表达降低与“LDLR 回收增强”联系起来[2]。临床假设是，这可以在单次输注后转化为持久的 LDL-C 降低，但在当前的早期临床试验中，必须将生物标志物降低（PCSK9 和 LDL-C）与尚未证实的心血管临床结局终点效应区分开来[3]。
Clinical evidence in 2025–2026
截至 2026 年 5 月，关于“单次给药”心血管碱基编辑最具决策相关性的证据来自两个早期临床数据集：(i) 正在进行的 Heart-1 1b 期试验中的 VERVE-101，以及 (ii) Nature Medicine 报道的 YOLT-101 中期 1 期结果。
VERVE-101 in Heart-1
Heart-1 被描述为一项“正在进行的、开放标签、剂量递增的 1b 期研究，旨在评估 VERVE-101 在家族性高胆固醇血症中的安全性和耐受性”[3]。在一份中期报告中，据描述有 10 名确诊动脉粥样硬化性心血管疾病 (ASCVD) 的患者入组，且所有患者均被定性为心血管事件高风险人群[3]。尽管接受了口服降脂治疗，据报告入组时的平均 LDL 胆固醇为 193 mg/dL，在预先使用地塞米松和抗组胺药后，VERVE-101 通过四个递增剂量组（0.1, 0.3, 0.45 和 0.6 mg/kg）作为单次外周静脉注射给药[3]。
疗效信号被报告为第 28 天及以后的生物标志物变化。在第 28 天，接受 0.45 mg/kg 剂量治疗的患者血液 PCSK9 降低了 59% 和 84%，接受 0.6 mg/kg 剂量的患者降低了 47%[3]。在 0.45 mg/kg 剂量下，LDL 胆固醇降低了 39% 和 48%，在 0.6 mg/kg 剂量下降低了 55%[3]。据报告，55% 的 LDL 降幅持续了 6 个月[3]。另外，同一来源描述在临床前猴子研究中，单次给药后 LDL 胆固醇的降低持续了 2.5 年[3]。
该中期讨论中的安全信号包括短暂的流感样症状（包括发烧、头痛和身体疼痛）[3]以及肝酶的暂时升高，后者在几天内恢复正常[3]。研究期间报告了两起心血管事件——治疗 5 周后的一例致命性心脏骤停和输注后一天的一例急性心肌梗死[3]——独立安全委员会得出结论，这些事件可能与患者的基础疾病有关，“不一定”与治疗有关，并建议在不更改方案的情况下继续入组[3]。
YOLT-101 phase 1 interim in Nature Medicine
YOLT-101 被描述为一种在研的 in vivo 基因疗法，使用通过 GalNAc 修饰的 LNPs 递送的腺嘌呤碱基编辑来灭活 PCSK9 并实现持续的 LDL-C 降低[2]。中期报告描述了一项正在进行的临床试验，评估在患有杂合子家族性高胆固醇血症 (HeFH) 且 LDL-C 未受控的成人中，单次静脉注射后的主要安全性/耐受性和次要结局（降低 PCSK9 和 LDL-C）。6 名受试者（三男三女）接受了 0.2, 0.4 或 0.6 mg/kg 的递增剂量，未发生 ≥3 级不良事件[2]。
最常见的不良事件被报告为“短暂且自限性的输注相关反应和肝酶升高”[2]。在 0.6 mg/kg 组（n = 3）的第 24 周，降幅被描述为持久的，循环 PCSK9 持续降低 74.4%，LDL-C 持续降低 52.3%[2]。
该论文还提供了一个针对原代人类肝细胞的明确脱靶评估框架，描述了三个供体中靶向位点和 62 个候选脱靶位点的净 A 到 G 编辑情况[2]，并声明下一代测序 (NGS) 检测限为 0.1%（指出了低于此阈值的值）[2]。对于 RNA 水平的脱靶疑虑，报告指出，经过基于 SNP 的分析，与未治疗的对照组相比，在 EC90 剂量下未检测到显著的额外 A 到 I RNA 编辑（P 值 = 0.1385，单侧 Wilcoxon-Mann-Whitney 检验）[2]。
A snapshot comparison
下表总结了所提供资料中最具体、引用的临床疗效和安全性详情。
Beyond the liver
尽管肝脏仍然是全身核酸递送最容易到达的器官，但多项工作正在测试 LNP 成分和货物形式是否能以有效的效率将编辑推向其他组织。2024 年的一项研究通过组织选择性 LNPs 递送稳定的 CRISPR–Cas9 核糖核蛋白 (RNP)，报告称在单次静脉注射 iGeoCas9 RNP–LNPs 后，报告基因小鼠的肝脏和肺部基因组编辑水平分别为 16–37%[7]。在更具体的读数中，成像和流式定量显示，在 n = 5 只小鼠中，一种 LNP 配方 (FX12m) 在肝脏中的平均编辑率为 37%，另一种配方 (FC8m) 在肺部中的平均编辑率为 16%[7]。
至关重要的是，同一项研究表明，这种器官选择性制剂可以从报告基因检测扩展到具有治疗相关性的基因。利用 NGS，作者报告称，使用肝脏和肺部偏向性配方，分别成功编辑了小鼠肝脏中的 PCSK9（平均编辑率为 31%）和肺部疾病基因 Cftr（肺部平均编辑率为 19%）[7]。在类似的实验程序下，野生型小鼠在注射后 10 天进行了用于这些测量的组织采集[7]。
这些数据尚未建立肺部导向的心血管预防的临床可行性，但它们确实表明，“肝脏以外”的生物分布可以通过工程化进行 in vivo 量化，并且当 RNP 载荷和 LNP 化学成分协同优化时，肺部编辑并非仅仅是理论上的可能[7]。
Open questions and limitations
2025–2026 年的临床结果应被解读为早期的生物标志物证据，而非经临床结局证实的心血管预防。Heart-1 的中期观点明确指出关于“长期疗效”仍有未解决的问题，并强调关键的未知因素不仅是胆固醇水平，还有“硬临床终点”[3]。Heart-1 和 YOLT-101 的规模都很小（分别报告了 10 名患者和 6 名受试者），这限制了对罕见不良事件以及现实世界人群异质性的推断[2, 3]。
即使对于无 DSB 的编辑器，安全性和脱靶编辑仍然是核心不确定性。一篇专门的碱基/先导编辑综述指出，脱靶碱基编辑可能以向导非依赖型的伪随机 RNA 编辑或基因组 DNA 编辑的形式发生，也可能以 RNP 结合错配位点而产生的向导依赖型脱靶编辑形式发生[5]。该综述还强调了碱基编辑器的一个实际限制：需要精确定位以将目标置于最佳编辑窗口内，同时排除非预期的旁观者编辑[5]。在 LNP 介导的 ANGPTL3 核酸酶编辑的临床前研究中，一个小组报告称，在他们审阅的 9 个预测最高的脱靶位点中没有发现编辑证据[8]，而在另一个双 AAV 胞嘧啶碱基编辑系统中，作者报告称 AncBE4max 在正交检测中沿着诱导的 R-loop 诱导了“低水平但显著的 gRNA 非依赖性编辑”[9] ——这说明“脱靶”具有多种机制形式，必须通过适当的检测进行评估。
递送策略也决定了疗效和安全性。即使在 LDLR 介导的摄取受损时，GalNAc 靶向也可以“挽救”肝细胞递送。在 LDLR 敲除的非人灵长类动物（一种严重的 LDLR 缺乏模型）中，2 mg/kg 的标准 LNPs 产生的靶位点编辑极少，血液 ANGPTL3 蛋白几乎没有减少[10]；而相同 2 mg/kg 剂量的 GalNAc-LNPs 实现了 60% 的全肝 ANGPTL3 编辑，血液 ANGPTL3 蛋白降低 >90%，同时血液 LDL-C 降低约 35%，甘油三酯降低约 55%（甘油三酯数据未显示）[10]。这对于递送的稳健性来说是令人鼓舞的，但也强调了配方的改变可能是“微量”编辑与“大量”编辑之间的区别——使得制造控制和重复性成为规模化和广泛应用的实际障碍[10]。
最后，即使瞬时 LNP 递送因受控表达而被认为对安全性有利，但对于一种虽然是一次性给药但必须证明其终身风险/收益权衡合理的疗法来说，成本和实施仍然是悬而未决的问题。迄今为止的临床数据记录了输注反应、肝酶升高，以及在 Heart-1 中极高危人群出现的心血管事件，这些都强化了随着项目超越概念验证生物标志物终点，需要精细的试验设计、更长期的随访和透明的判定的必要性[2, 3]。
Bottom line
截至 2026 年 5 月，证明“单次给药”心血管基因编辑在人体中技术可行的最有力证据来自针对 PCSK9 的 in vivo 腺嘌呤碱基编辑的早期小规模临床试验。Heart-1 中期数据报告称，在所描述的最高剂量组中，LDL-C 降幅高达 55% 并持续 6 个月，而猴子的临床前持久性报告显示单次给药后可持续 2.5 年[3]。YOLT-101 中期数据报告，在 0.6 mg/kg 组（n = 3）中，第 24 周时 PCSK9 持续降低 74.4%，LDL-C 持续降低 52.3%，且未报告 ≥3 级不良事件[2]。科学正在迅速进步，但具有临床决定性的问题——罕见毒性、长期脱靶风险、再次给药策略以及心血管临床结局——仍然悬而未决，并被公认为该领域接下来的障碍[3, 5]。
