Nature Methods连发两篇CRISPR文章，深圳大学成果备受关注

　　

生物通报道：九月五日Nature Methods杂志同时发表了两篇精彩的CRISPR研究论文。其中，深圳大学第一附属医院深圳市第二人民医院开发的CRISPR“信号传导器”特别引人注目。

Directing cellular information flow via CRISPR signal conductors

真核细胞的复杂表型受到决策回路和信号通路的控制。深圳大学的研究人员给sgRNA带上能识别特定信号的改良版核糖开关，构建了基于CRISPR–Cas9的“信号传导器”。这种“信号传导器”可以根据外界或内部信号调控内源基因的转录，实现对细胞信号通路和复杂分子网络的定向控制。据介绍，CRISPR“信号传导器”还能“重新编程”控制肿瘤细胞恶性行为的信号网络，使癌细胞再次回到正常健康状态。研究人员研究了包括膀胱癌在内的多种类型癌细胞，充分证实了信号传导器的潜在应用价值。

该论文是在以深圳大学为首席单位的国家973计划项目“合成生物器件干预膀胱癌的基础研究”经费支持完成的。论文第一作者刘宇辰，通讯作者黄卫人、蔡志明分别是973课题的主要成员和首席科学家。（更多详细信息参见：深圳80后医学博士提出新方法让癌细胞改邪归正）

A multifunctional AAV–CRISPR–Cas9 and its host response

用腺相关病毒（AAV）递送CRISPR–Cas9在基因疗法中有很大的应用前景。不过，AAV–CRISPR–Cas9潜在的免疫原性和有限的负载能力，是这一系统走向临床所面临的关键性障碍。哈佛大学的著名遗传学家George Church对此展开了深入研究。他领导团队建立了一个多功能的AAV–CRISPR–Cas9平台，这个平台能够进行基因组编辑、转录调控和其他此前无法实现的应用。研究人员还鉴定了影响该平台效率和临床转化的关键参数，包括病毒在体内的分布、不同器官的编辑效率、抗原性、免疫反应和生理效果。研究显示，AAV–CRISPR–Cas9会引起宿主应答，表现出明显的细胞和分子特征。但与其他递送方法不同的是，研究人员开发的平台不会在活体内诱导广泛的细胞损伤。这项研究奠定的基础可以帮助人们开发有效的CRISPR基因组疗法。

George M. Church是哈佛医学院的遗传学教授、Wyss研究所的核心成员。他被誉为是个人基因组学和合成生物学的先锋。1984年，Church和Walter Gilbert发表了首个直接基因组测序方法，该文章中的一些策略现在仍应用在二代测序技术中。此外，如今的多重化分子技术和条码式标签也是他发明的，Church还是纳米孔测序技术的发明者之一。

前不久George Church和小伙伴们悄悄邀请了130名科学家、律师、企业家和政府官员，在波士顿召开了一次不对外公开的基因组会议。据说，他们在会议上探讨了体外合成完整大基因组的可行性，以及相关项目的实施。Church后来提供给STAT News的一份声明指出，这样的尝试代表着人类理解生命蓝图的新篇章。（更多详细信息参见：遗传学大牛将合成完整人类基因组？）

随后，饱受争议的Church又给生物学领域扔下了一枚大炸弹。他和同事在bioRxiv上提前发表了研究指出，大肠杆菌E. coli的生长速度拖累了科研进展，应当用世界上生长最快的细菌取而代之。这次与Church联手的哈佛大学遗传学家Henry Lee表示，基因组研究花费了太多时间等E. coli生长，需钠弧菌（V. natriegens）其实是更好用的替代物。为了推广V. natriegens的使用，研究人员公布了这种细菌的基因组序列，列出了经过测试的培养条件。他们还开发了一个作用于V. natriegens的CRISPR基因组编辑系统。（更多详细信息参见：Science新闻：遗传学大牛挑战传统模式生物）

作者简介：

蔡志明（Zhiming Cai），医学博士，管理学博士，博士生导师, 多项国家“973”、“863”、国际合作项目和国家自然基金负责人。主要研究方向是泌尿生殖系统肿瘤及男性不育的发生机制和转化医学, 在应用系统与合成生物学研究基因与疾病关系方面取得一定成绩，发表SCI论文100多篇, 其中以第一和通信作者在《Nature》、《Nature Genetics》、《Nature Biotechnology 》、《Nature Method》等国际主流期刊发表论文多篇, 并受邀为10多种国际学术刊物特邀审稿人。膀胱癌研究成果被认为揭示了肿瘤发生的“染色质重塑-肿瘤抑制理论(Remodeling Tumor Suppressor Theory)”, 设计有自主知识产权的多基因多靶点“复合靶标”芯片，将尿液检测膀胱癌的灵敏度和特异性从60%提高到96%和95.5%。

曾获广东省自然科学一等奖（2016）、广东省科技进步二等奖（2004、2006、2006）、中华医学科技奖二等奖（2014）、教育部自然科学二等奖(2015)、深圳市科学技术奖“市长奖”（2013）、深圳市自然科学一等奖（2015）等奖项; 获全国先进工作者、全国五一劳动奖章、享受国务院特殊津贴专家、全国优秀院长等荣誉。

生物通编辑：叶予

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