KRAS是腫瘤中發生突變最多的原癌基因之一。由於KRAS與GTP/GDP的高親和力（picomolar）以及KRAS蛋白相對光滑的蛋白結構，使得其在蛋白層面缺少靶向位點。而在基因層面如何靶向KRAS，則成為一個非常吸引人的問題。近日，深圳華大生命科學研究院的高千千博士及團隊成員在生物醫學1區雜誌《Theranostics》(2018 IF: 8.063)上發表論文，報導了分別從基因敲除和轉錄抑制方面特異地靶向KRAS G12S突變，抑制腫瘤生長。該發現展示了CRISPR系統用於靶向腫瘤驅動基因從而治療腫瘤的潛力。
CRIPSR系統應用廣泛，潛力巨大。在此研究中，研究人員使用CRISPR/SpCas9基因編輯系統和dCas9-KRAB轉錄抑制系統，分別從基因敲除和轉錄抑制層面，靶向KRAS G12S驅動突變。當在瘤內分別注射這兩個系統後，G12S突變的腫瘤生長受到明顯抑制，且基因敲除系統比起轉錄抑制系統抑瘤效果更加顯著。同時，無G12S突變的腫瘤的生長不受影響。
在此基礎上，研究者們分析了31555個SNP突變。通過PAM序列分析，發現選出的Top20的腫瘤驅動突變均可被CRISPR系統（SpCas9,SaCas9,LbCpf1）靶向編輯，且SpCas9和SaCas9比起LbCpf1可被編輯率更高。該分析流程可以用來尋找包含驅動突變的PAM序列，以及合適的靶向位點。
該研究利用CRISPR系統的單鹼基識別特性，實現了特異性靶向腫瘤驅動突變進而抑制腫瘤生長，而不會對不含該突變的正常組織產生影響。該研究為未來臨床上治療含有驅動突變的腫瘤提供了新思路。
深圳華大生命科學研究院的高千千博士為文章的共同通訊作者和並列第一作者，趙正琦（Cheng-Chi Chao）博士和顧穎博士，以及北京大學腫瘤醫院的馬媛媛博士為共同通訊作者，深圳華大生命科學研究院的歐陽文杰博士、康濱博士、韓序博士以及北京大學腫瘤醫院的雄英為文章的並列第一作者。
參考文獻：
Gao Q, Ouyang W, Kang B, Han X, Xiong Y, Ding R, Li Y, Wang F, Huang L, Chen L, Wang D, Dong X, Zhang Z, Li Y, Ze B, Hou Y, Yang H, Ma Y, Gu Y, Chao CC. Selective targeting of the oncogenic KRAS G12S mutant allele by CRISPR/Cas9 induces efficient tumor regression. Theranostics 2020; 10(11):5137-5153. doi:10.7150/thno.42325.
原文連結：http://www.thno.org/v10p5137.htm