Science關注CRISPR重要新成果

　　亨廷頓氏病（Huntingtons disease）是由破壞大腦的突變蛋白引起的一種神經系統疾病，早期表現為情緒波動及不可控制的抽搐，最終可發展成癡呆甚至死亡。在美國大約有3萬人受累于這一疾病，當前沒有治愈的方法。現在一種許多人相信能獲得諾貝爾獎的基因編輯新方法，被證實可在小鼠體內有效阻止缺陷蛋白生成，這給人們帶來了希望：一種有效的亨廷頓氏病治療方法或就在遠處（延伸閱讀：Cell: 亨廷頓氏舞蹈病研究新突破）。

　　這種稱作為CRISPR的新方法，利用了RNA引導酶來剪除或是將DNA片段添加到細胞中。這項研究的領導者、瑞士洛桑大學神經科學家Nicole Déglon說：“這是第一次將CRISPR應用于亨廷頓氏病，生成的結果相當令人鼓舞。”在10月19日芝加哥召開的神經科學學會會議上Déglon與共同作者Nicolas Merienne分享了研究結果。10月20日，《科學》（Science）網站以“Gene-editing method halts production of brain-destroying proteins”為題對這項研究工作進行了新聞報道。

　　Déglon說，由于亨廷頓氏病受到單基因的影響，是CRISPR治療的一個理想的候選者。亨廷頓氏病是由于編碼正常有益腦蛋白huntingtin的基因發生突變所致，突變導致了CAG三核苷酸重復序列過度重復，使得蛋白質折疊成了對大腦有害的形狀。Déglon和她的研究小組想知道CRISPR是否可以阻止這一危險分子生成。

　　利用一種病毒作為突變huntingtin基因的傳送載體，研究人員感染了兩組健康的成年小鼠，但只有一組小鼠接受了治療：一個CRISPR“盒”，其中包含有基因編輯酶Cas9的編碼DNA及靶向huntingtin基因的DNA。CRISPR-Cas9通過“沉默”發送蛋白生成信號的huntingtin基因組成部分起作用。

　　研究人員猜測，通過切斷所謂的“起始位點”，他們能夠永久終止huntingtin蛋白合成。如果情況確是如此，用CRISPR盒治療的小鼠幾乎不會有突變蛋白累積，Déglon和研究小組看到的正是如此。僅3周后，兩種小鼠表現出鮮明的對比：未接受CRISPR治療的小鼠大片區域有蛋白質聚集，而接受CRISPR治療的小鼠則幾乎沒有――CRISPR編輯阻止了近90%的劣種蛋白。“阻斷蛋白質生成的效率達到90%完全改變了亨廷頓氏病治療故事。其開辟了基于DNA的治療新策略，因此將讓患者終身持久受益。”

　　羅切斯特大學轉化神經科學家Abdellatif Benraiss（未參與該研究）警告說，當前的技術還未做好準備實現這樣的長期效應。由于CRISPR還無法區分突變和健康huntingtin基因（個體通常具有一個突變基因及一個健康基因，兩個拷貝的起始位點相同），它會消除所有的huntingtin蛋白，甚至是健康蛋白。

　　“如果并非對突變huntingtin具有特異性，這是一個令人擔心的地方――并非治療4周或4個月，這將是永久性的。”盡管仍不清楚健康huntingtin蛋白的作用，人們認為它們參與了諸如轉運物質和傳送化學信號等基本細胞功能。“盡管過多的huntingtin有害，我們仍然需要一個拷貝的基因確保它可以在我們的體內完成工作。”

　　Déglon已經在探討這種情況。她的研究小組計劃利用CRISPR來靶向DNA序列中稱作為單核苷酸多態性(SNPs)的微小變異。在許多情況下，這些SNPs就定位在DNA序列突變的附近，為研究人員有效標記出了突變。結合這種SNP區分，研究人員計劃在“人源化”小鼠中測試CRISPR-Cas9療法――這些小鼠沒有攜帶小鼠版本的突變huntingtin，而是攜帶了兩個拷貝的人類基因，一個突變一個健康。這種方法將讓這一模型更加接近于反映這種CRISPR在人體中起作用的情況。Déglon說：“故事才剛剛開始。仍然有許多問題有待解答。”