2020年5月CRISPR/Cas最新研究进展

张锋等人开发的基于CRISPR的新技术可以通过一步反应在一小时内提供SARS-CoV-2的检测结果，研究人员共享了实验方案和工具包，以推进研究并向临床验证迈进。美国FDA于5月6日批准了该技术作为应急测试用于临床检测新冠病毒。

来自麻省理工学院麦戈文大脑研究所、麻省理工学院和哈佛大学的布罗德研究所、Ragon研究所和霍华德休斯医学研究所的一组研究人员开发了一种新的诊断平台，名为STOP (SHERLOCK Testing in One Pot)。该测试可以在一小时内以最少的处理过程进行单步反应，这使得基于CRISPR的SHERLOCK诊断技术更接近于一种现场或家庭测试工具。它的工作原理是通过对CRISPR进行编程，在鼻、口、喉拭子或肺部液体中检测SARS-CoV-2基因物质的片段。如果发现了病毒的遗传物质，CRISPR酶就会发出荧光。

这种新测试名为"STOPCovid"，基于STOP平台。在研究中，它已被证明能够快速、准确和高度敏感地检测COVID-19病毒SARS-CoV-2，方法很简单，且只需要很少的培训，并使用简单、现成的设备，如试管和水浴。STOPCovid已在研究中得到验证，研究人员使用了诊断为COVID-19的患者的鼻咽拭子。作为原理的证明，SARS-CoV-2 RNA被添加到唾液样本中，然后用它进行检测也获得了成功。

3.

doi:10.1038/s41591-020-0840-5

对免疫检查点基因进行CRISPR-Cas9介导的基因编辑可以提高T细胞治疗的疗效，但首先必须了解其安全性和可行性。近日发表的利用CRISPR基因编辑技术对细胞进行的首次人体试验结果表明，这种疗法是安全且持久的。

近日来自四川大学华西医院的卢铀教授领衔的研究团队在Nature Medicine上报告了全球首个基因编辑免疫细胞的临床试验结果，该研究报道了CRISPR-Cas9介导PD-1编辑的T细胞在晚期非小细胞肺癌患者中的第一期临床试验结果(ClinicalTrials.gov NCT02793856)。该研究的主要终点是安全性和可行性，次要终点是有效性。探索的目标包括追踪编辑过的T细胞。结果表明研究满足了所有预先指定的终点。

研究人员从肺癌患者身上提取了T淋巴细胞，然后利用电穿孔介导的Cas9和单导RNA质粒共转染，使这些T细胞的PD-1失效，从而在体外制造PD-1编辑的T细胞。通常情况下，PD-1蛋白会发出信号，阻止免疫细胞对人体自身组织发起攻击，而活跃的PD-1会打开癌症扩散的大门。

该研究共纳入22例患者；其中17人获得了足够的编辑T细胞进行输注，12人能够接受治疗。研究人员发现所有与治疗相关的不良事件均为1/2级。经编辑的T细胞输注后可在外周血中检测到。基因编辑后的T细胞在血液中至少停留了4周，这表明这种策略可能会产生持久的效果。

这些病人的中位无进展生存期为7.7周(95%置信区间，6.9 - 8.5周)，中位总生存期为42.6周(95%置信区间，10.3-74.9周)。研究人员通过对18个候选位点进行下一代测序，发现脱靶事件的中位突变频率为0.05%(范围为0-0.25%)。

4.

doi:10.1038/s41586-020-2246-4

近日，一项刊登在国际杂志Nature上题为“CRISPR screen in regulatory T cells reveals modulators of Foxp3”的研究报告中，来自加利福尼亚大学等机构的科学家们通过研究表示，对调节性T细胞进行CRISRP筛选或有望揭示Foxp3分子的调节子，Foxp3是控制Treg细胞（调节性T细胞）发育和功能的关键转录因子之一，它的是Treg免疫生物学重要的进步，也为科学家们进一步了解Treg功能和作用机制打开了一扇“门”。

图片来源：Frontiers。 这项研究中，研究人员开发出了一种用于初级小鼠Treg细胞表型研究的基于CRISPR的联合筛选平台，同时研究人员利用该技术对大约500和核因子进行了靶向功能缺失的筛选分析，从而识别出能促进或干扰Foxp3表达的基因调节程序。研究者Jessica T. Cortez说道，我们发现了多个Foxp3表达的调节子，其中就包括泛素特异性肽酶22（Usp22）和环指蛋白20（Rnf20）；Usp22是SAGA染色质修饰复合体去泛素化模块的成员，其能作为一种正向调节因子来稳定Foxp3的表达，然而，筛选结果表明，作为E3泛素连接酶，Rnf20能够成为Foxp3的负向调节子。

研究者表示，在小鼠机体中对Usp22进行Treg特异性地剔除或能降低Foxp3蛋白的水平并诱发其抑制性功能的缺失，从而导致自发性自身免疫反应的产生，但在多种癌症模型中却能保护机体抵御肿瘤的生长；在Usp22缺失的Treg细胞中，Foxp3的不稳定或能被Rnf20的剔除来拯救，这就揭示了Treg细胞中或许存在一种相互的泛素化开关。