CRISPR領域最新進展盤點（四）

作者：追風

CRISPR系統為代表的基因編輯工具發展迅猛，被廣泛應用於動植物基因組編輯、文庫篩選、核酸檢測和基因治療等等，相關成果層出不窮。此外，近年來基於CRISPR-Cas9系統開發的單鹼基編輯系統（Base editors）更是如火如荼，新的先導編輯系統（Prime editor）也正在興起。因此，筆者盤點最近一段時間CRISPR領域的最新進展，以饗讀者。

一、 MT：AAV-CRISPR基因編輯效果會被體內先前存在的對Cas9的免疫所否定

腺相關病毒(AAV)載體是目前遞送體內治療性CRISPR-Cas9編輯元件的主要候選載體。然而，基於AAV的遞送涉及細菌蛋白Cas9核酸酶的持續表達。最近的研究表明，針對常用的Cas9同源物SpCas9和SaCas9的中和抗體和T細胞特異性在人類中有很高的流行率。

2020年4月19日，美國貝勒醫學院William R. Lagor團隊在Molecular Therapy發文，首次在小鼠模型中測試了預先存在的對SaCas9的免疫力是否會對使用AAV包裝CRISPR-Cas9編輯肝臟基因組構成障礙。結果發現雖然有效的基因組編輯發生在預先存在SaCas9免疫的小鼠肝臟中，但這伴隨著肝臟中CD8+T細胞比例的增加。這種細胞毒性T細胞反應的特徵是肝細胞凋亡，重組AAV基因組丟失，基因組編輯的細胞完全消除，隨後是代償性肝再生。本研究為基於CRISPR-Cas9的肝臟體內基因組編輯提出了重要的有效性和安全性問題。

值得一提的是，2020年5月18日，MT刊發了杜克大學Charles A. Gersbach對本研究的的評論文章，認為對Cas9的免疫是持續基因組編輯的障礙，有待科學家進一步探索和解決。

原文連結：

1. https://doi.org/10.1016/j.ymthe.2020.04.017

2. https://doi.org/10.1016/j.ymthe.2020.05.007

二、 MT：一種治療常染色體顯性疾病的新方法-Cas9介導的等位基因特異性編輯

CRISPR-Cas9提供了一種通過破壞突變等位基因的非同源末端連接(NHEJ)策略來治療常染色體顯性疾病的工具。為了區分野生型和突變型等位基因，SpCas9必須能夠區別單個核苷酸的變化。

2020年5月7日，英國阿爾斯特大學C.B. Tara Moore團隊在Molecular Therapy發文，證明了等位基因特異的CRISPR基因編輯能夠實現完全的等位基因識別，並建議將其作為常染色體顯性疾病的靶向方法。該方法利用目標區域中的自然變異，這些變異包含一個等位基因上的PAM，該等位基因位於致病突變的順式基因上，消除了依賴突變的方法的限制。這種創新的針對患者的指南設計方法考慮了患者的個體基因構成，允許以個性化的方式評估目標上和目標外的活動。

原文連結：https://doi.org/10.1016/j.ymthe.2020.05.002

三、 bioRxiv：新的CRISPR loci預測工具-CRISPRCasTyper

CRISPR-Cas位點編碼高度多樣化的原核生物適應性防禦系統，最近因其在基因編輯等方面的應用而變得流行。對於系統檢測和分類CRISPR-Cas系統的生物信息學工具的需求日益增長。

2020年5月15日，丹麥哥本哈根大學Søren Johannes Sørensen團隊在預印本網站bioRxiv發文，開發了新的工具CRISPRCasTyper，基於最新的分類和命名(39個亞型)，具有識別和分型CRISPR陣列和Cas位點的能力。網址為http://cctyper.crispr.dk。

CRISPRCasTyper使用機器學習方法根據直接重複序列對CRISPR數組進行子類型劃分。此外，該工具還提供了圖形輸出，其中CRISPR和Cas操縱子排列以彩色基因圖譜的形式可視化，從而通過共軛來輔助部分和新系統的注釋。CRISPRCasTyper以人工篩選的31個亞型為基準，準確率中值為98.6%。總之，本研究提出了一個最新的和免費可用的工具，用於顯著改進跨基因組序列的CRISPR-Cas位點的自動預測。

原文連結：

https://doi.org/10.1101/2020.05.15.097824

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