3月24日,，國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《細胞研究（Cell Research）》在線發(fā)表了題為 “Base editing-mediatedsplicing correction therapy for spinal muscular atrophy”的研究成果,。該研究證實通過新一代單堿基編輯技術(shù)能夠高效修復(fù)SMN2基因的異常剪接、重啟SMA患者SMN全長蛋白表達,，有望成為SMA的基因治療手段,。

      中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)基因組研究所左二偉研究員與福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科主任醫(yī)師陳萬金教授，中科院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心楊輝研究員合作證實了通過新一代單堿基編輯技術(shù)，能夠高效修復(fù)SMN2（Survival Motor Neuron 2,，運動神經(jīng)元生存2）基因的異常剪接,、重啟SMA（Spinal Muscular Atrophy, 脊髓性肌萎縮癥 ）患者SMN全長蛋白表達，有望成為SMA的基因治療手段,。

      該研究使用單堿基編輯系統(tǒng)替代了之前傳統(tǒng)的基于雙鏈斷裂的基因編輯系統(tǒng),，有望成為一個更為安全可靠的基因治療策略。該研究首先采用TadA-TadA*-SaCas9n-KKH單堿基編輯器對SMA iPSCs的SMN2基因7號外顯子剪接沉默子（ESS）進行編輯,，發(fā)現(xiàn)成功編輯后的iPSCs SMN全長蛋白表達水平顯著增高,，其分化來源的運動神經(jīng)元的功能性SMN全長蛋白顆粒增多?；诖?，研究團隊進一步通過顯微注射獲得了SMA基因編輯小鼠SC-SMAT5C（攜帶7號外顯子第5個堿基編輯T→C），發(fā)現(xiàn)小鼠壽命可顯著延長超過400天（未經(jīng)編輯治療的SMA小鼠壽命不超過14天）,，且可正常發(fā)育繁殖,，證實了單堿基編輯系統(tǒng)對SMA治療的有效性和安全性。

      為降低脫靶效應(yīng),，研究團隊進一步采用三種高保真性的腺苷酸脫氨酶單堿基編輯系統(tǒng)（TadAF148A-TadA*F148A-ABEmax;TadA*-ABEmax; TadA*V82G-ABEmax）分別在三種細胞系（HEK293T; SMA鼠胚胎干細胞; SMAiPSCs）對7號外顯子ESS進行綜合篩選,，成功獲得特異、高效編輯位點A36G（絲氨酸→絲氨酸）,，使得7號外顯子的剪接沉默子ESS-B轉(zhuǎn)換成剪接增強子,，從而使得SMN全長蛋白表達水平顯著提高。

      最后,，研究團隊采用電穿孔法分別在SMA iPSC分化來源的運動神經(jīng)元和P0 SMN-△7小鼠的皮層神經(jīng)元進行TadA*-ABEmax質(zhì)粒轉(zhuǎn)染,，單細胞高通量測序顯示A36G位點的成功編輯。首次證實了單堿基編輯器對運動神經(jīng)系統(tǒng)的有效性,，為該病將來的臨床基因治療提供了理論依據(jù),。該工作得到國家自然科學(xué)基金委員會，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院和深圳市項目的資助,。

文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41422-020-0304-y