2018年6月CRISPR/Cas最新研究進展
基因組編輯技術CRISPR/Cas9被《科學》雜志列為2013年年度十大科技進展之一，受到人們的高度重視。CRISPR是規律間隔性成簇短回文重復序列的簡稱，Cas是CRISPR相關蛋白的簡稱。CRISPR/Cas最初是在細菌體內發現的，是細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。
即將過去的6月份，有哪些重大的CRISPR/Cas研究或發現呢？小編梳理了一下這個月生物谷報道的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險
doi:10.1038/s41591-018-0049-z
日前，一項刊登在國際雜志Nature Medicine上的研究報告中，來自瑞典卡羅琳學院等機構的研究人員通過研究表示，利用CRISPR-Cas9技術進行基因編輯治療可能在無意中就會增加個體患癌的風險，研究者表示，后期他們還需要進行更多研究來確保這些基因編輯治療手段的安全性。
這項研究中，研究人員表示，實際上，基因編輯工具的治療應用或會增加個體患癌的風險，在實驗室環境中對人類細胞進行CRISPR-Cas9基因編輯操作或許會激活名為p53的蛋白質，p53扮演著細胞中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表達的細胞就會表現出較好的基因編輯效果，但不幸的是，缺少p53常備認為會使得細胞失控生長并且癌變。
研究者Emma Haapaniemi說道，通過挑選已經成功修復損傷基因的細胞，我們可能就會在無意中選擇不攜帶功能性p53的細胞，如果將這種細胞轉移到患者體內，以此作為基因療法來治療遺傳性疾病，這樣的細胞或許就會誘發癌癥，因此我們就需要非常關注基于CRISPR的基因療法的安全性了。
2.Cell：突破！科學家利用CRISPR/Cas9改造造血干細胞 促進CAR-T細胞療法有效治療急性髓性白血病
doi:10.1016/j.cell.2018.05.013
近日，一篇刊登在國際著名雜志Cell上的研究報告中，來自賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院的科學家們通過研究開發出了一種新方法，能利用CAR-T細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胞中表達的一種名為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的新方法則利用基因編輯工具CRISPR/Cas9來移除健康造血干細胞中的CD33分子，從而攻擊攜帶該分子的癌變細胞。
研究人員就利用CAR-T細胞為基礎做出了一項巨大革新，開發出了安全且有效靶向作用白細胞的新型療法，而這一研究的關鍵點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。由于“獵人細胞”（hunter cells）無法有效區分正常細胞和惡性細胞，因此研究人員就開發出了一種創新性方法來對正常干細胞進行遺傳修飾，使其不再像白血病細胞一樣，研究者利用CRISPR/Cas9工具移除了健康細胞的CD33分子，讓他們不可思議的是，缺失CD33的健康干細胞同樣能夠發揮正常功能，這就使得CD33是白血病細胞的唯一標記了，而且CAR-T細胞療法就能夠輕松識別并且攻擊癌細胞。
3.開發出CRISPR-Cas13a 介導的精確定點 RNA 編輯的人工機器
doi:10.1093/nar/gky433
在一項新的研究中，我國科學家利用CRISPR-Cas13a結合特異性單鏈 RNA的能力在裂殖酵母中實現了靶向內源 RNA 和降解靶標 RNA 的功能。相關研究結果于2018年5月31日在線發表在Nucleic Acids Research期刊上，論文標題為“Implementation of the CRISPR-Cas13a system in fission yeast and its repurposing for precise RNA editing”。
4.Nature子刊：CRISPR/Cas基因編輯技術或可治療自閉癥
doi:10.1038/s41551-018-0252-8
在一項新的研究中，美國研究人員報道，他們將結合到金納米顆粒表面上的蛋白Cas9和起著定位作用的RNA，然后經聚合物包被后，注射到小鼠大腦的紋狀體區域，對代謝型谷氨酸受體５（mGluR5）基因進行編輯，導致紋狀體中的mGluR5蛋白水平大約下降了50%，而且這些小鼠的重復挖掘行為和重復跳躍行為大幅下降。相關研究結果于2018年6月25日在線發表在Nature Biomedical Engineering期刊上，論文標題為“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。它常并發嚴重的心律失常，特別是尖端扭轉型室速，嚴重者可致心源性猝死。
在一項新的研究中，Joseph C. Wu博士和Priyanka Garg博士利用誘導性多能干細胞技術和CRISPR基因編輯技術成功證實一名一39歲病人患上長QT綜合癥。相關研究結果發表在Journal of the American College of Cardiology期刊上，論文標題為“Genome Editing of Induced Pluripotent Stem Cells to Decipher Cardiac Channelopathy Variant”。
6.Circulation：利用CRISPR基因編輯技術確診患者攜帶的突變是良性的
doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.117.032273
在一項新的研究中，Joseph C. Wu等人利用誘導性多能干細胞技術和CRISPR基因編輯技術成功證實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。相關研究結果發表在Circulation期刊上，論文標題為“Determining the Pathogenicity of a Genomic Variant of Uncertain Significance Using CRISPR/Cas9 and Human-Induced Pluripotent Stem Cells”。
7.Oncogene：南京醫科大學揭示LACTB抑制結直腸癌的重要機制
doi:10.1038/s41388-018-0352-7
結直腸癌是最常見的惡性腫瘤之一，與其他實體腫瘤一樣，抑癌基因的失活和癌基因的激活也會在結直腸癌發育和進展過程中出現。最近有研究發現一個新的腫瘤抑制因子，LACTB，能夠抑制腫瘤進展，但是該分子在結直腸癌中的功能和臨床意義仍然沒有得到深入了解。最近來自南京醫科大學的研究人員對LACTB在結直腸癌中的作用及機制進行了研究，相關研究結果發表在國際學術期刊Oncogene上。
研究結果表明在體外過表達LACTB能夠抑制結直腸癌細胞的增殖、遷移、侵襲和上皮間充質轉化，并可以在體內抑制結直腸癌生長和轉移，而通過CRISPR/Cas9基因編輯技術敲除LACTB會導致相反的表型。有趣的是，LACTB只能在表達野生型p53的HCT116和HCT8細胞中能夠表現出抗腫瘤效應，而在攜帶突變TP53的HT29和SW480細胞以及敲除了p53的HCT116細胞中無法發揮這一效應。（生物谷 Bioon.com）
即將過去的6月份，有哪些重大的CRISPR/Cas研究或發現呢？小編梳理了一下這個月生物谷報道的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險
doi:10.1038/s41591-018-0049-z
日前，一項刊登在國際雜志Nature Medicine上的研究報告中，來自瑞典卡羅琳學院等機構的研究人員通過研究表示，利用CRISPR-Cas9技術進行基因編輯治療可能在無意中就會增加個體患癌的風險，研究者表示，后期他們還需要進行更多研究來確保這些基因編輯治療手段的安全性。
這項研究中，研究人員表示，實際上，基因編輯工具的治療應用或會增加個體患癌的風險，在實驗室環境中對人類細胞進行CRISPR-Cas9基因編輯操作或許會激活名為p53的蛋白質，p53扮演著細胞中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表達的細胞就會表現出較好的基因編輯效果，但不幸的是，缺少p53常備認為會使得細胞失控生長并且癌變。
研究者Emma Haapaniemi說道，通過挑選已經成功修復損傷基因的細胞，我們可能就會在無意中選擇不攜帶功能性p53的細胞，如果將這種細胞轉移到患者體內，以此作為基因療法來治療遺傳性疾病，這樣的細胞或許就會誘發癌癥，因此我們就需要非常關注基于CRISPR的基因療法的安全性了。
2.Cell：突破！科學家利用CRISPR/Cas9改造造血干細胞 促進CAR-T細胞療法有效治療急性髓性白血病
doi:10.1016/j.cell.2018.05.013
近日，一篇刊登在國際著名雜志Cell上的研究報告中，來自賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院的科學家們通過研究開發出了一種新方法，能利用CAR-T細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胞中表達的一種名為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的新方法則利用基因編輯工具CRISPR/Cas9來移除健康造血干細胞中的CD33分子，從而攻擊攜帶該分子的癌變細胞。
圖片來源：Wikipedia。
3.開發出CRISPR-Cas13a 介導的精確定點 RNA 編輯的人工機器
doi:10.1093/nar/gky433
在一項新的研究中，我國科學家利用CRISPR-Cas13a結合特異性單鏈 RNA的能力在裂殖酵母中實現了靶向內源 RNA 和降解靶標 RNA 的功能。相關研究結果于2018年5月31日在線發表在Nucleic Acids Research期刊上，論文標題為“Implementation of the CRISPR-Cas13a system in fission yeast and its repurposing for precise RNA editing”。
4.Nature子刊：CRISPR/Cas基因編輯技術或可治療自閉癥
doi:10.1038/s41551-018-0252-8
在一項新的研究中，美國研究人員報道，他們將結合到金納米顆粒表面上的蛋白Cas9和起著定位作用的RNA，然后經聚合物包被后，注射到小鼠大腦的紋狀體區域，對代謝型谷氨酸受體５（mGluR5）基因進行編輯，導致紋狀體中的mGluR5蛋白水平大約下降了50%，而且這些小鼠的重復挖掘行為和重復跳躍行為大幅下降。相關研究結果于2018年6月25日在線發表在Nature Biomedical Engineering期刊上，論文標題為“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。它常并發嚴重的心律失常，特別是尖端扭轉型室速，嚴重者可致心源性猝死。
在一項新的研究中，Joseph C. Wu博士和Priyanka Garg博士利用誘導性多能干細胞技術和CRISPR基因編輯技術成功證實一名一39歲病人患上長QT綜合癥。相關研究結果發表在Journal of the American College of Cardiology期刊上，論文標題為“Genome Editing of Induced Pluripotent Stem Cells to Decipher Cardiac Channelopathy Variant”。
6.Circulation：利用CRISPR基因編輯技術確診患者攜帶的突變是良性的
doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.117.032273
在一項新的研究中，Joseph C. Wu等人利用誘導性多能干細胞技術和CRISPR基因編輯技術成功證實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。相關研究結果發表在Circulation期刊上，論文標題為“Determining the Pathogenicity of a Genomic Variant of Uncertain Significance Using CRISPR/Cas9 and Human-Induced Pluripotent Stem Cells”。
7.Oncogene：南京醫科大學揭示LACTB抑制結直腸癌的重要機制
doi:10.1038/s41388-018-0352-7
結直腸癌是最常見的惡性腫瘤之一，與其他實體腫瘤一樣，抑癌基因的失活和癌基因的激活也會在結直腸癌發育和進展過程中出現。最近有研究發現一個新的腫瘤抑制因子，LACTB，能夠抑制腫瘤進展，但是該分子在結直腸癌中的功能和臨床意義仍然沒有得到深入了解。最近來自南京醫科大學的研究人員對LACTB在結直腸癌中的作用及機制進行了研究，相關研究結果發表在國際學術期刊Oncogene上。
研究結果表明在體外過表達LACTB能夠抑制結直腸癌細胞的增殖、遷移、侵襲和上皮間充質轉化，并可以在體內抑制結直腸癌生長和轉移，而通過CRISPR/Cas9基因編輯技術敲除LACTB會導致相反的表型。有趣的是，LACTB只能在表達野生型p53的HCT116和HCT8細胞中能夠表現出抗腫瘤效應，而在攜帶突變TP53的HT29和SW480細胞以及敲除了p53的HCT116細胞中無法發揮這一效應。（生物谷 Bioon.com）