CRISPR指導(dǎo)RNA結(jié)構(gòu)的修飾防止靶細(xì)胞中的免疫應(yīng)答

CRISPR介導(dǎo)的基因組編輯已成為各種生物體中疾病建模的有力工具，并且正在開發(fā)用于臨床應(yīng)用。由重組Cas9蛋白和體外轉(zhuǎn)錄(IVT)指導(dǎo)RNA復(fù)合物組成的預(yù)組裝的Cas9核糖核蛋白(RNP)可以被遞送到細(xì)胞中，而沒有外來DNA整合到宿主基因組中的風(fēng)險(xiǎn)并且具有更少的脫靶效應(yīng)。然而，在今天發(fā)表在基因組研究中的一項(xiàng)研究中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)體外轉(zhuǎn)錄的gRNA含有5'三磷酸(5'ppp)部分，激活人體細(xì)胞的免疫反應(yīng)，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。

“CRISPR-Cas9 RNPs現(xiàn)在廣泛用于生物醫(yī)學(xué)研究，并在治療性基因組編輯方面具有前景”，來自基礎(chǔ)科學(xué)研究所(韓國首爾)的相應(yīng)作者Jin-Soo Kim說。因此，將該技術(shù)從生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用需要對(duì)潛在有害的宿主反應(yīng)進(jìn)行徹底調(diào)查。

在這項(xiàng)研究中，研究人員生成并轉(zhuǎn)染了與純化的Cas9復(fù)合的IVT gRNA，進(jìn)入人宮頸癌細(xì)胞(HeLa)和小鼠胚胎成纖維細(xì)胞。在這些細(xì)胞中，5'ppp gRNA引發(fā)I型干擾素介導(dǎo)的免疫應(yīng)答，以及干擾素激活的抗病毒效應(yīng)蛋白(例如DDX58)的表達(dá)增加，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。

此外，該研究證明了5'ppp gRNA對(duì)人T細(xì)胞的細(xì)胞毒性作用。“T細(xì)胞中的基因組編輯在治療癌癥和HIV感染的細(xì)胞療法中具有很大的前景.T細(xì)胞對(duì)gRNA中的5'三磷酸基團(tuán)極為敏感”Kim說。T細(xì)胞表面受體CCR5參與HIV病毒進(jìn)入，因此是抗HIV治療的有希望的靶標(biāo)。Kim等人。表明用磷酸酶預(yù)處理IVT gRNA，去除了5'ppp并顯著降低了T細(xì)胞宿主的免疫反應(yīng)和細(xì)胞毒性。磷酸酶處理的IVT gRNA顯示出針對(duì)CCR5的突變效率增加，導(dǎo)致該HIV輔助受體的細(xì)胞表面呈遞顯著降低。

該研究通過免疫激活CRISPR-Cas9或Cpf1核糖核蛋白復(fù)合物中的IVT gRNA來闡明對(duì)人體細(xì)胞的細(xì)胞毒性作用，并提供一種新的方法來預(yù)防宿主免疫應(yīng)答，同時(shí)保持高突變效率，朝著CRISPR介導(dǎo)的基因組編輯的有效治療應(yīng)用。

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