2018年6月CRISPR/Cas最新研究进展
基因组编辑技术CRISPR/Cas9被《科学》杂志列为2013年年度十大科技进展之一，受到人们的高度重视。CRISPR是规律间隔性成簇短回文重复序列的简称，Cas是CRISPR相关蛋白的简称。CRISPR/Cas最初是在细菌体内发现的，是细菌用来识别和摧毁抗噬菌体和其他病原体入侵的防御系统。
即将过去的6月份，有哪些重大的CRISPR/Cas研究或发现呢？小编梳理了一下这个月生物谷报道的CRISPR/Cas研究方面的新闻，供大家阅读。
1.Nat Med：警惕！基于CRISPR-Cas9的疗法或会增加患者的癌症风险
doi:10.1038/s41591-018-0049-z
日前，一项刊登在国际杂志Nature Medicine上的研究报告中，来自瑞典卡罗琳学院等机构的研究人员通过研究表示，利用CRISPR-Cas9技术进行基因编辑治疗可能在无意中就会增加个体患癌的风险，研究者表示，后期他们还需要进行更多研究来确保这些基因编辑治疗手段的安全性。
这项研究中，研究人员表示，实际上，基因编辑工具的治疗应用或会增加个体患癌的风险，在实验室环境中对人类细胞进行CRISPR-Cas9基因编辑操作或许会激活名为p53的蛋白质，p53扮演着细胞中DNA破碎“急救箱”的角色，一旦被激活后，p53就会降低CRISPR-Cas9基因编辑的效率，而不携带p53或无法激活p53表达的细胞就会表现出较好的基因编辑效果，但不幸的是，缺少p53常备认为会使得细胞失控生长并且癌变。
研究者Emma Haapaniemi说道，通过挑选已经成功修复损伤基因的细胞，我们可能就会在无意中选择不携带功能性p53的细胞，如果将这种细胞转移到患者体内，以此作为基因疗法来治疗遗传性疾病，这样的细胞或许就会诱发癌症，因此我们就需要非常关注基于CRISPR的基因疗法的安全性了。
2.Cell：突破！科学家利用CRISPR/Cas9改造造血干细胞 促进CAR-T细胞疗法有效治疗急性髓性白血病
doi:10.1016/j.cell.2018.05.013
近日，一篇刊登在国际著名杂志Cell上的研究报告中，来自宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的科学家们通过研究开发出了一种新方法，能利用CAR-T细胞来治疗急性髓性白血病（AML），为了能治疗这种白血病，目前研究人员会靶向作用健康细胞中表达的一种名为CD33的特殊蛋白，也就意味着，这种疗法并不能在不造成患者其它正常骨髓损伤的情况下来成功攻击癌症，而本文研究中研究者所开发的新方法则利用基因编辑工具CRISPR/Cas9来移除健康造血干细胞中的CD33分子，从而攻击携带该分子的癌变细胞。
研究人员就利用CAR-T细胞为基础做出了一项巨大革新，开发出了安全且有效靶向作用白细胞的新型疗法，而这一研究的关键点就在于利用新一代基因编辑工具（CRISPR/Cas9）来完成新型抗原特异性免疫疗法的开发。由于“猎人细胞”（hunter cells）无法有效区分正常细胞和恶性细胞，因此研究人员就开发出了一种创新性方法来对正常干细胞进行遗传修饰，使其不再像白血病细胞一样，研究者利用CRISPR/Cas9工具移除了健康细胞的CD33分子，让他们不可思议的是，缺失CD33的健康干细胞同样能够发挥正常功能，这就使得CD33是白血病细胞的唯一标记了，而且CAR-T细胞疗法就能够轻松识别并且攻击癌细胞。
3.开发出CRISPR-Cas13a 介导的精确定点 RNA 编辑的人工机器
doi:10.1093/nar/gky433
在一项新的研究中，我国科学家利用CRISPR-Cas13a结合特异性单链 RNA的能力在裂殖酵母中实现了靶向内源 RNA 和降解靶标 RNA 的功能。相关研究结果于2018年5月31日在线发表在Nucleic Acids Research期刊上，论文标题为“Implementation of the CRISPR-Cas13a system in fission yeast and its repurposing for precise RNA editing”。
4.Nature子刊：CRISPR/Cas基因编辑技术或可治疗自闭症
doi:10.1038/s41551-018-0252-8
在一项新的研究中，美国研究人员报道，他们将结合到金纳米颗粒表面上的蛋白Cas9和起着定位作用的RNA，然后经聚合物包被后，注射到小鼠大脑的纹状体区域，对代谢型谷氨酸受体５（mGluR5）基因进行编辑，导致纹状体中的mGluR5蛋白水平大约下降了50%，而且这些小鼠的重复挖掘行为和重复跳跃行为大幅下降。相关研究结果于2018年6月25日在线发表在Nature Biomedical Engineering期刊上，论文标题为“Nanoparticle delivery of CRISPR into the brain rescues a mouse model of fragile X syndrome from exaggerated repetitive behaviours”。
5.JACC：利用CRISPR基因编辑技术确诊长QT综合征
doi:10.1016/j.jacc.2018
长QT综合症（long QT syndrome）是以临床体表心电图QT间期明显延长为特征的一组症候群。它常并发严重的心律失常，特别是尖端扭转型室速，严重者可致心源性猝死。
在一项新的研究中，Joseph C. Wu博士和Priyanka Garg博士利用诱导性多能干细胞技术和CRISPR基因编辑技术成功证实一名一39岁病人患上长QT综合症。相关研究结果发表在Journal of the American College of Cardiology期刊上，论文标题为“Genome Editing of Induced Pluripotent Stem Cells to Decipher Cardiac Channelopathy Variant”。
6.Circulation：利用CRISPR基因编辑技术确诊患者携带的突变是良性的
doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.117.032273
在一项新的研究中，Joseph C. Wu等人利用诱导性多能干细胞技术和CRISPR基因编辑技术成功证实一种意义不明的变异是良性的，而不是肥厚型心肌病的征兆。相关研究结果发表在Circulation期刊上，论文标题为“Determining the Pathogenicity of a Genomic Variant of Uncertain Significance Using CRISPR/Cas9 and Human-Induced Pluripotent Stem Cells”。
7.Oncogene：南京医科大学揭示LACTB抑制结直肠癌的重要机制
doi:10.1038/s41388-018-0352-7
结直肠癌是最常见的恶性肿瘤之一，与其他实体肿瘤一样，抑癌基因的失活和癌基因的激活也会在结直肠癌发育和进展过程中出现。最近有研究发现一个新的肿瘤抑制因子，LACTB，能够抑制肿瘤进展，但是该分子在结直肠癌中的功能和临床意义仍然没有得到深入了解。最近来自南京医科大学的研究人员对LACTB在结直肠癌中的作用及机制进行了研究，相关研究结果发表在国际学术期刊Oncogene上。
研究结果表明在体外过表达LACTB能够抑制结直肠癌细胞的增殖、迁移、侵袭和上皮间充质转化，并可以在体内抑制结直肠癌生长和转移，而通过CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除LACTB会导致相反的表型。有趣的是，LACTB只能在表达野生型p53的HCT116和HCT8细胞中能够表现出抗肿瘤效应，而在携带突变TP53的HT29和SW480细胞以及敲除了p53的HCT116细胞中无法发挥这一效应。（生物谷 Bioon.com）
即将过去的6月份，有哪些重大的CRISPR/Cas研究或发现呢？小编梳理了一下这个月生物谷报道的CRISPR/Cas研究方面的新闻，供大家阅读。
1.Nat Med：警惕！基于CRISPR-Cas9的疗法或会增加患者的癌症风险
doi:10.1038/s41591-018-0049-z
日前，一项刊登在国际杂志Nature Medicine上的研究报告中，来自瑞典卡罗琳学院等机构的研究人员通过研究表示，利用CRISPR-Cas9技术进行基因编辑治疗可能在无意中就会增加个体患癌的风险，研究者表示，后期他们还需要进行更多研究来确保这些基因编辑治疗手段的安全性。
这项研究中，研究人员表示，实际上，基因编辑工具的治疗应用或会增加个体患癌的风险，在实验室环境中对人类细胞进行CRISPR-Cas9基因编辑操作或许会激活名为p53的蛋白质，p53扮演着细胞中DNA破碎“急救箱”的角色，一旦被激活后，p53就会降低CRISPR-Cas9基因编辑的效率，而不携带p53或无法激活p53表达的细胞就会表现出较好的基因编辑效果，但不幸的是，缺少p53常备认为会使得细胞失控生长并且癌变。
研究者Emma Haapaniemi说道，通过挑选已经成功修复损伤基因的细胞，我们可能就会在无意中选择不携带功能性p53的细胞，如果将这种细胞转移到患者体内，以此作为基因疗法来治疗遗传性疾病，这样的细胞或许就会诱发癌症，因此我们就需要非常关注基于CRISPR的基因疗法的安全性了。
2.Cell：突破！科学家利用CRISPR/Cas9改造造血干细胞 促进CAR-T细胞疗法有效治疗急性髓性白血病
doi:10.1016/j.cell.2018.05.013
近日，一篇刊登在国际著名杂志Cell上的研究报告中，来自宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的科学家们通过研究开发出了一种新方法，能利用CAR-T细胞来治疗急性髓性白血病（AML），为了能治疗这种白血病，目前研究人员会靶向作用健康细胞中表达的一种名为CD33的特殊蛋白，也就意味着，这种疗法并不能在不造成患者其它正常骨髓损伤的情况下来成功攻击癌症，而本文研究中研究者所开发的新方法则利用基因编辑工具CRISPR/Cas9来移除健康造血干细胞中的CD33分子，从而攻击携带该分子的癌变细胞。
图片来源：Wikipedia。
3.开发出CRISPR-Cas13a 介导的精确定点 RNA 编辑的人工机器
doi:10.1093/nar/gky433
在一项新的研究中，我国科学家利用CRISPR-Cas13a结合特异性单链 RNA的能力在裂殖酵母中实现了靶向内源 RNA 和降解靶标 RNA 的功能。相关研究结果于2018年5月31日在线发表在Nucleic Acids Research期刊上，论文标题为“Implementation of the CRISPR-Cas13a system in fission yeast and its repurposing for precise RNA editing”。
4.Nature子刊：CRISPR/Cas基因编辑技术或可治疗自闭症
doi:10.1038/s41551-018-0252-8
在一项新的研究中，美国研究人员报道，他们将结合到金纳米颗粒表面上的蛋白Cas9和起着定位作用的RNA，然后经聚合物包被后，注射到小鼠大脑的纹状体区域，对代谢型谷氨酸受体５（mGluR5）基因进行编辑，导致纹状体中的mGluR5蛋白水平大约下降了50%，而且这些小鼠的重复挖掘行为和重复跳跃行为大幅下降。相关研究结果于2018年6月25日在线发表在Nature Biomedical Engineering期刊上，论文标题为“Nanoparticle delivery of CRISPR into the brain rescues a mouse model of fragile X syndrome from exaggerated repetitive behaviours”。
5.JACC：利用CRISPR基因编辑技术确诊长QT综合征
doi:10.1016/j.jacc.2018
长QT综合症（long QT syndrome）是以临床体表心电图QT间期明显延长为特征的一组症候群。它常并发严重的心律失常，特别是尖端扭转型室速，严重者可致心源性猝死。
在一项新的研究中，Joseph C. Wu博士和Priyanka Garg博士利用诱导性多能干细胞技术和CRISPR基因编辑技术成功证实一名一39岁病人患上长QT综合症。相关研究结果发表在Journal of the American College of Cardiology期刊上，论文标题为“Genome Editing of Induced Pluripotent Stem Cells to Decipher Cardiac Channelopathy Variant”。
6.Circulation：利用CRISPR基因编辑技术确诊患者携带的突变是良性的
doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.117.032273
在一项新的研究中，Joseph C. Wu等人利用诱导性多能干细胞技术和CRISPR基因编辑技术成功证实一种意义不明的变异是良性的，而不是肥厚型心肌病的征兆。相关研究结果发表在Circulation期刊上，论文标题为“Determining the Pathogenicity of a Genomic Variant of Uncertain Significance Using CRISPR/Cas9 and Human-Induced Pluripotent Stem Cells”。
7.Oncogene：南京医科大学揭示LACTB抑制结直肠癌的重要机制
doi:10.1038/s41388-018-0352-7
结直肠癌是最常见的恶性肿瘤之一，与其他实体肿瘤一样，抑癌基因的失活和癌基因的激活也会在结直肠癌发育和进展过程中出现。最近有研究发现一个新的肿瘤抑制因子，LACTB，能够抑制肿瘤进展，但是该分子在结直肠癌中的功能和临床意义仍然没有得到深入了解。最近来自南京医科大学的研究人员对LACTB在结直肠癌中的作用及机制进行了研究，相关研究结果发表在国际学术期刊Oncogene上。
研究结果表明在体外过表达LACTB能够抑制结直肠癌细胞的增殖、迁移、侵袭和上皮间充质转化，并可以在体内抑制结直肠癌生长和转移，而通过CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除LACTB会导致相反的表型。有趣的是，LACTB只能在表达野生型p53的HCT116和HCT8细胞中能够表现出抗肿瘤效应，而在携带突变TP53的HT29和SW480细胞以及敲除了p53的HCT116细胞中无法发挥这一效应。（生物谷 Bioon.com）