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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)序列的簡稱，Cas是CRISPR相關(guān)蛋白的簡稱。CRISPR/Cas初是在細(xì)菌體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的，是細(xì)菌用來識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，來自瑞典卡羅琳學(xué)院等機(jī)構(gòu)的研究人員通過研究表示，利用CRISPR-Cas9技術(shù)進(jìn)行基因編輯治療可能在無意中就會增加個體患癌的風(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)用或會增加個體患癌的風(fēng)險(xiǎn)，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中對人類細(xì)胞進(jìn)行CRISPR-Cas9基因編輯操作或許會激活名為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就會降低CRISPR-Cas9基因編輯的效率，而不攜帶p53或無法激活p53表達(dá)的細(xì)胞就會表現(xiàn)出較好的基因編輯效果，但不幸的是，缺少p53常備認(rèn)為會使得細(xì)胞失控生長并且癌變。
研究者Emma Haapaniemi說道，通過挑選已經(jīng)成功修復(fù)損傷基因的細(xì)胞，我們可能就會在無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治療遺傳性疾病，這樣的細(xì)胞或許就會誘發(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)家們通過研究開發(fā)出了一種新方法，能利用CAR-T細(xì)胞來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成功攻擊癌癥，而本文研究中研究者所開發(fā)的新方法則利用基因編輯工具CRISPR/Cas9來移除健康造血干細(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）來完成新型抗原特異性免疫療法的開發(fā)。由于“獵人細(xì)胞”（hunter cells）無法有效區(qū)分正常細(xì)胞和惡性細(xì)胞，因此研究人員就開發(fā)出了一種創(chuàng)新性方法來對正常干細(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別并且攻擊癌細(xì)胞。
3.開發(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QT綜合征
doi:10.1016/j.jacc.2018
長QT綜合癥（long QT syndrome）是以臨床體表心電圖QT間期明顯延長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在結(jié)直腸癌發(fā)育和進(jìn)展過程中出現(xiàn)。近有研究發(fā)現(xiàn)一個新的腫瘤抑制因子，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有得到深入了解。近來自南京醫(yī)科大學(xué)的研究人員對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)直腸癌生長和轉(zhuǎn)移，而通過CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)敲除LACTB會導(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)胞中無法發(fā)揮這一效應(yīng)。（生物谷 ）
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