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基因組編輯技術(shù)CRISPR/Cas9被《科學(xué)》雜志列為2013年年度科技進(jìn)展之一，受到人們的高度重視。CRISPR是規(guī)律間隔性成簇短回文重復(fù)序列的簡(jiǎn)稱(chēng)，Cas是CRISPR相關(guān)蛋白的簡(jiǎn)稱(chēng)。CRISPR/Cas初是在細(xì)菌體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的，是細(xì)菌用來(lái)識(shí)別和摧毀抗噬菌體和其他病原體入侵的防御系統(tǒng)。
即將過(guò)去的6月份，有哪些重大的CRISPR/Cas研究或發(fā)現(xiàn)呢？小編梳理了一下這個(gè)月生物谷報(bào)道的CRISPR/Cas研究方面的新聞，供大家閱讀。
1.Nat Med：警惕！基于CRISPR-Cas9的療法或會(huì)增加患者的癌癥風(fēng)險(xiǎn)
doi:10.1038/s41591-018-0049-z
日前，一項(xiàng)刊登在雜志Nature Medicine上的研究報(bào)告中，來(lái)自瑞典卡羅琳學(xué)院等機(jī)構(gòu)的研究人員通過(guò)研究表示，利用CRISPR-Cas9技術(shù)進(jìn)行基因編輯治療可能在無(wú)意中就會(huì)增加個(gè)體患癌的風(fēng)險(xiǎn)，研究者表示，后期他們還需要進(jìn)行更多研究來(lái)確保這些基因編輯治療手段的安全性。
這項(xiàng)研究中，研究人員表示，實(shí)際上，基因編輯工具的治療應(yīng)用或會(huì)增加個(gè)體患癌的風(fēng)險(xiǎn)，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中對(duì)人類(lèi)細(xì)胞進(jìn)行CRISPR-Cas9基因編輯操作或許會(huì)激活名為p53的蛋白質(zhì)，p53扮演著細(xì)胞中DNA破碎“急救箱”的角色，一旦被激活后，p53就會(huì)降低CRISPR-Cas9基因編輯的效率，而不攜帶p53或無(wú)法激活p53表達(dá)的細(xì)胞就會(huì)表現(xiàn)出較好的基因編輯效果，但不幸的是，缺少p53常備認(rèn)為會(huì)使得細(xì)胞失控生長(zhǎng)并且癌變。
研究者Emma Haapaniemi說(shuō)道，通過(guò)挑選已經(jīng)成功修復(fù)損傷基因的細(xì)胞，我們可能就會(huì)在無(wú)意中選擇不攜帶功能性p53的細(xì)胞，如果將這種細(xì)胞轉(zhuǎn)移到患者體內(nèi)，以此作為基因療法來(lái)治療遺傳性疾病，這樣的細(xì)胞或許就會(huì)誘發(fā)癌癥，因此我們就需要非常關(guān)注基于CRISPR的基因療法的安全性了。
2.Cell：突破！科學(xué)家利用CRISPR/Cas9改造造血干細(xì)胞 促進(jìn)CAR-T細(xì)胞療法有效治療急性髓性白血病
doi:10.1016/j.cell.2018.05.013
近日，一篇刊登在雜志Cell上的研究報(bào)告中，來(lái)自賓夕法尼亞大學(xué)佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家們通過(guò)研究開(kāi)發(fā)出了一種新方法，能利用CAR-T細(xì)胞來(lái)治療急性髓性白血病（AML），為了能治療這種白血病，目前研究人員會(huì)靶向作用健康細(xì)胞中表達(dá)的一種名為CD33的特殊蛋白，也就意味著，這種療法并不能在不造成患者其它正常骨髓損傷的情況下來(lái)成功攻擊癌癥，而本文研究中研究者所開(kāi)發(fā)的新方法則利用基因編輯工具CRISPR/Cas9來(lái)移除健康造血干細(xì)胞中的CD33分子，從而攻擊攜帶該分子的癌變細(xì)胞。
圖片來(lái)源：Wikipedia。
研究人員就利用CAR-T細(xì)胞為基礎(chǔ)做出了一項(xiàng)巨大革新，開(kāi)發(fā)出了安全且有效靶向作用白細(xì)胞的新型療法，而這一研究的關(guān)鍵點(diǎn)就在于利用新一代基因編輯工具（CRISPR/Cas9）來(lái)完成新型抗原特異性免疫療法的開(kāi)發(fā)。由于“獵人細(xì)胞”（hunter cells）無(wú)法有效區(qū)分正常細(xì)胞和惡性細(xì)胞，因此研究人員就開(kāi)發(fā)出了一種創(chuàng)新性方法來(lái)對(duì)正常干細(xì)胞進(jìn)行遺傳修飾，使其不再像白血病細(xì)胞一樣，研究者利用CRISPR/Cas9工具移除了健康細(xì)胞的CD33分子，讓他們不可思議的是，缺失CD33的健康干細(xì)胞同樣能夠發(fā)揮正常功能，這就使得CD33是白血病細(xì)胞的wei一標(biāo)記了，而且CAR-T細(xì)胞療法就能夠輕松識(shí)別并且攻擊癌細(xì)胞。
3.開(kāi)發(fā)出CRISPR-Cas13a 介導(dǎo)的定點(diǎn) RNA 編輯的人工機(jī)器
doi:10.1093/nar/gky433
在一項(xiàng)新的研究中，我國(guó)科學(xué)家利用CRISPR-Cas13a結(jié)合特異性單鏈 RNA的能力在裂殖酵母中實(shí)現(xiàn)了靶向內(nèi)源 RNA 和降解靶標(biāo) RNA 的功能。相關(guān)研究結(jié)果于2018年5月31日在線發(fā)表在Nucleic Acids Research期刊上，論文標(biāo)題為“Implementation of the CRISPR-Cas13a system in fission yeast and its repurposing for precise RNA editing”。
4.Nature子刊：CRISPR/Cas基因編輯技術(shù)或可治療自閉癥
doi:10.1038/s41551-018-0252-8
在一項(xiàng)新的研究中，美國(guó)研究人員報(bào)道，他們將結(jié)合到金納米顆粒表面上的蛋白Cas9和起著定位作用的RNA，然后經(jīng)聚合物包被后，注射到小鼠大腦的紋狀體區(qū)域，對(duì)代謝型谷氨酸受體５（mGluR5）基因進(jìn)行編輯，導(dǎo)致紋狀體中的mGluR5蛋白水平大約下降了50%，而且這些小鼠的重復(fù)挖掘行為和重復(fù)跳躍行為大幅下降。相關(guān)研究結(jié)果于2018年6月25日在線發(fā)表在Nature Biomedical Engineering期刊上，論文標(biāo)題為“Nanoparticle delivery of CRISPR into the brain rescues a mouse model of fragile X syndrome from exaggerated repetitive behaviours”。
5.JACC：利用CRISPR基因編輯技術(shù)確診長(zhǎng)QT綜合征
doi:10.1016/j.jacc.2018
長(zhǎng)QT綜合癥（long QT syndrome）是以臨床體表心電圖QT間期明顯延長(zhǎng)為特征的一組癥候群。它常并發(fā)嚴(yán)重的心律失常，特別是扭轉(zhuǎn)型室速，嚴(yán)重者可致心源性猝死。
在一項(xiàng)新的研究中，Joseph C. Wu博士和Priyanka Garg博士利用誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞技術(shù)和CRISPR基因編輯技術(shù)成功證實(shí)一名一39歲病人患上長(zhǎng)QT綜合癥。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Journal of the American College of Cardiology期刊上，論文標(biāo)題為“Genome Editing of Induced Pluripotent Stem Cells to Decipher Cardiac Channelopathy Variant”。
6.Circulation：利用CRISPR基因編輯技術(shù)確診患者攜帶的突變是良性的
doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.117.032273
在一項(xiàng)新的研究中，Joseph C. Wu等人利用誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞技術(shù)和CRISPR基因編輯技術(shù)成功證實(shí)一種意義不明的變異是良性的，而不是肥厚型心肌病的征兆。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Circulation期刊上，論文標(biāo)題為“Determining the Pathogenicity of a Genomic Variant of Uncertain Significance Using CRISPR/Cas9 and Human-Induced Pluripotent Stem Cells”。
7.Oncogene：南京醫(yī)科大學(xué)揭示LACTB抑制結(jié)直腸癌的重要機(jī)制
doi:10.1038/s41388-018-0352-7
結(jié)直腸癌是常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，與其他實(shí)體腫瘤一樣，抑癌基因的失活和癌基因的激活也會(huì)在結(jié)直腸癌發(fā)育和進(jìn)展過(guò)程中出現(xiàn)。近有研究發(fā)現(xiàn)一個(gè)新的腫瘤抑制因子，LACTB，能夠抑制腫瘤進(jìn)展，但是該分子在結(jié)直腸癌中的功能和臨床意義仍然沒(méi)有得到深入了解。近來(lái)自南京醫(yī)科大學(xué)的研究人員對(duì)LACTB在結(jié)直腸癌中的作用及機(jī)制進(jìn)行了研究，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊Oncogene上。
研究結(jié)果表明在體外過(guò)表達(dá)LACTB能夠抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲和上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，并可以在體內(nèi)抑制結(jié)直腸癌生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移，而通過(guò)CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)敲除LACTB會(huì)導(dǎo)致相反的表型。有趣的是，LACTB只能在表達(dá)野生型p53的HCT116和HCT8細(xì)胞中能夠表現(xiàn)出抗腫瘤效應(yīng)，而在攜帶突變TP53的HT29和SW480細(xì)胞以及敲除了p53的HCT116細(xì)胞中無(wú)法發(fā)揮這一效應(yīng)。（生物谷 ）
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