中外科学家携手发布CRISPR/Cas特刊（上）

　　

生物通报道  最新一期的《Human Gene Therapy》杂志，发布了一期题为“Focus on Genome Editing”（聚焦基因组编辑）的特刊，由哈佛-麻省理工大学Broad研究所的张锋（Feng Zhang）担任特邀编辑，来自中外的科学家以9篇评论、综述及研究论文的形式各抒己见，发表了对于CRISPR/Cas基因编辑技术的一些看法和最新研究进展，当前这些文章全部可以免费阅读全文（延伸阅读：张锋综述：CRISPR的前景和挑战 ）。

The Bacterial Origins of the CRISPR Genome-Editing Revolution

在过去的3年里，CRISPR/Cas基因组编辑系统彻底改变了生物学研究，其使得能够相对简单及廉价地在活细胞中导入定向的DNA序列改变，这种能力现已被应用于临床医学中，并将对药物和其他疗法开发、农业和食物产品造成重大的影响。

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来自马萨诸塞大学医学院的Erik Sontheimer，及北卡罗来纳州立大学的Rodolphe Barrangou在这篇文章中描述了这一技术的起源。指出CRISPR/Cas原本是细菌保护性免疫系统的组成部分，现被开发为了由“硬件”组件（在Cas蛋白帮助下，可在特异位点打断DNA链的一个RNA引导的DNA靶向系统）和可以进行编程及重编程来修复或替换缺陷基因的“软件”组件构成的基因组编辑工具。

Dimeric CRISPR RNA-Guided FokI-dCas9 Nucleases Directed by Truncated gRNAs for Highly Specific Genome Editing

为了克服CRISPR/Cas9基因编辑方法中经常出现的脱靶突变，来自哈佛医学院和麻省总医院的研究人员提出了两种策略来大大提高RNA引导核酸酶靶向切割和修复DNA区域的特异性：一种策略就是在gRNAs和靶DNA区域之间构建更短的结合位点；另一种就是将FokI结构域插入到Cas9蛋白，形成核酸酶二聚体（RNA引导的FokI-dCas9核酸酶，RFN）。研究人员称他们成功地利用这些新技术改造了人类癌细胞和胚胎干细胞。

Adenovirus-Mediated Somatic Genome Editing of Pten by CRISPR/Cas9 in Mouse Liver in Spite of Cas9-Specific Immune Responses

非酒精性脂肪性肝炎(NASH)是一种以肝脏中过度累积脂肪为特征的人类流行性肝脏疾病。在这篇文章中，来自马萨诸塞大学医学院的研究人员利用腺病毒(Ad)载体传递源自酿脓链球菌的Cas9(SpCas9)系统，靶向了小鼠肝脏中与NASH相关一个基因Pten。

他们发现在肝脏中存在典型Ad载体相关免疫毒性的情况下Ad载体介导了有效的Pten基因编辑。在载体输入4个月后，接受Pten基因编辑Ad载体的小鼠显示肝肿大及NASH的一些特征，与Cre-loxP诱导小鼠肝脏Pten缺陷的表型相一致。他们还检测到了诱导出的抗SpCas9体液免疫及潜在的SpCas9特异性细胞免疫反应。新研究为建立人类肝疾病模型指出了一种策略，并强调了未来在涉及体内传递CRISPR/Cas9的转化研究中考虑Cas9特异性免疫反应的重要性。

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（生物通：何嫱）