吉林大学：可逃避CRISPR/Cas9抑制的病毒

　　

生物通报道：细菌一直在与病毒或入侵核酸进行斗争，为此它们演化出了多种防御机制，CRISPR-Cas9适应性免疫系统就是其中之一。规律成簇的间隔短回文重复CRISPR与内切酶Cas9的组合，可以在引导RNA的指引下，靶标并切割入侵者的遗传物质。2012年研究者们利用这一特点，将CRISPR系统发展成了强大的基因组编辑工具。该系统使用简单而且扩展性强，很快便成为了生物学领域的香饽饽。

当前CRISPR/Cas9已被成功改造成基因组定点编辑工具。因此，如何利用CRISPR/Cas9系统对病毒基因进行高效靶向修饰，从而达到治疗病毒感染病患的目的，成为了国内外许多实验室的研究热点。

今年5月份，Temple大学的研究人员首次使用CRISPR-Cas9基因编辑技术，成功从活体动物基因组中切除了HIV-1 DNA。这一突破性研究发表在Gene Therapy杂志上，是通过基因编辑治疗HIV的关键一步。相关阅读：CRISPR突破性成果：首次在活体动物中除掉HIV。

6月30日在《PLOS Pathogens》发表的一项研究表明，用CRISPR / Cas9基因组编辑技术攻击疱疹病毒DNA，可以抑制病毒复制，并且在某些情况下可消除病毒。相关阅读：用CRISPR对抗疱疹病毒感染。

但是，也有研究发现，HIV可以逃避CRISPR/Cas9的治疗。根据发表在4月7日《Cell Reports》杂志上的一项研究，在将CRISPR/Cas9用作有效的抗病毒药物之前，或许还需要对这一基因编辑平台进行稍微的调整。利用CRISPR/Cas9突变细胞DNA内HIV-1的研究人员发现，尽管单突变可以抑制病毒复制，一些也可以导致意外的抵抗。相关阅读：华人学者惊人发现：HIV可以逃避CRISPR/Cas9治疗。

近期，来自吉林大学动物科学学院的研究人员在《Virus Research》发表题为“Pseudorabies virus can escape from CRISPR-Cas9-mediated inhibition”的研究成果。这项研究发现，伪狂犬病病毒（Pseudorabies virus）可以逃避CRISPR-Cas9介导的抑制作用。这项研究的通讯作者是吉林大学动物科学学院的讲师任林柱，欧阳红生教授也是本文共同作者。

CRISPR-Cas9系统是一种新开发的基因组工程工具，用于通过靶定病毒基因组DNA的保守区域而抑制病毒感染。在这项研究中，该研究小组构建了一个稳定表达Cas9内切酶的细胞系，以及靶定保守的伪狂犬病毒（PRV）UL30基因的sgRNA。在PRV感染期间，CRISPR-Cas9系统可有效地切割每个细胞传代中的UL30基因。

然而，删除和插入发生在低传代细胞系中，而替换经常观察到在高传代细胞系中。此外，PRV的拷贝数和病毒滴度，以一种传代依赖性的方式显著增加，从而表明，与低传代细胞系相比，病毒基因组的复制和装配在高传代细胞系中更为有效。这些结果表明，PRV可能逃避CRISPR-Cas9介导的抑制。因此，CRISPR-Cas9系统是否适用于抗病毒药物的应用，应该进行考虑和仔细验证。

（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
Pseudorabies virus can escape from CRISPR-Cas9-mediated inhibition
Abstract：The CRISPR-Cas9 system is a newly developed genome-engineering tool used to inhibit virus infection by targeting the conserved regions of the viral genomic DNA. In the present study, we constructed a cell line stably expressing Cas9 endonuclease and sgRNA targeting the conserved UL30 gene of pseudorabies virus (PRV). During the PRV infection, the CRISPR-Cas9 system was efficient in cleaving the UL30 gene in each passage. However, deletions and insertions occurred at low passages, while substitutions were frequently observed at high passages. Furthermore, copy numbers and virus titers of PRV were significantly increased in a passage-dependent manner, indicating that viral genomic replication and assembly were more effective at the high passages than at low passages. These results demonstrated that PRV could escape from CRISPR-Cas9-mediated inhibition. Therefore, whether the CRISPR-Cas9 system is suitable for antiviral application should be considered and carefully verified.