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年8月加拿大多伦多儿童病研究所RonaldD.Cohn团队在NATURE杂志上发表了题目为：Amutation-independentapproachformusculardystrophyviaupregulationofamodifiergene的文章，该团队开发了一种基于CRISPR的基因编辑技术在小鼠中对MDC1A（先天性肌营养不良症1A型）进行研究和治疗。MDC1A是一种遗传性神经肌肉疾病，是先天性肌营养不良（CMD）的一种亚型，主要临床表现为：新生儿肌张力减退，自发运动能力差，呼吸衰竭，发育不良、胃食管反流、误吸和经常性的复发性胸部感染；随着疾病进展，患者面部肌肉无力、颞下颌关节挛缩、巨舌等，可能进一步损害进食和言语。

MDC1A由编码层粘连蛋白α2的LAMA2基因突变所致。α2与β1和γ1聚合形成异三聚体laminin-。laminin-是一种细胞外基质蛋白复合物，通过与营养不良糖蛋白α-dystroglycan和α7β1整合素相互作用对骨骼肌细胞和施旺细胞的活性有重要的作用同时维持了肌管细胞的稳定，促进神经突生长、轴突髓鞘形成和施旺细胞的迁移。LAMA2基因突变使laminin-复合物形成和功能障碍，laminin-的缺失导致骨骼肌退化和施旺细胞分化受损，进而导致一系列继发性事件，包括细胞凋亡、肌纤维坏死、炎症和纤维化，最终导致MDC1A疾病的发生。目前还没有有效的方法根治MDC1A。

利用CRISPR/Cas9技术对LAMA2基因进行编辑可以治疗MDC1A，但是目前已经发现的LAMA2基因突变超过种，直接对LAMA2基因进行编辑需要对每种突变设计不同的引物进行靶向，不仅增加了治疗负担还加大了脱靶效应。LAMA1基因与LAMA2基因存在极高的相似性并且已有研究表明增加LAMA1的表达在MDC1A小鼠模型中可以有效的缓解疾病，所以LAMA1基因被称为修正基因。本文研究人员利用Staphylococcusaureus(Sa)dCas9融合VP64转录激活因子，设计特定的sgRNAs，用AAV9腺病毒将载体导入MDC1A小鼠模型中（dy2j/dy2j）进行研究和治疗疾病。dy2j/dy2j小鼠是指其Lama2基因的剪接位点突变，导致自发的外显子跳跃和蛋白质N端结构域的截断。

研究人员首先在小鼠肌细胞C2C12中研究SadCas9系统的靶向性和效率。然后在三周龄的dy2j/dy2j小鼠中肌肉注射AAV9腺病毒SadCas9系统，发现小鼠中Lama1表达量明显升高，并且Lama1表达量的升高使小鼠的肌肉结构明显改变。研究人员在两日龄的dy2j/dy2j小鼠中颞静脉注射AAV9腺病毒SadCas9系统，成功的预防了MDC1A的发生。最后在已发生MDC1A的三周龄的dy2j/dy2j小鼠中尾静脉注射AAV9腺病毒SadCas9系统，Lama1的表达显著提高了疾病小鼠的肌肉和运动能力，修复了受损的髓鞘，抑制了疾病的恶化并一定程度上逆转了疾病的发展。

图1Lama1和Lama2相似度比对；sgRNAs设计位置图

图2三周龄dy2j/dy2j小鼠中注射AAV9腺病毒SadCas9系统

本研究利用dCas9转录激活系统在不切割DNA链的情况下对特定基因进行靶向，通过上调修正基因的表达在基因水平进行修饰继而治疗疾病。通过对Lama1基因的调控不仅在疾病模型小鼠中可以有效的预防疾病的发生而且在疾病发生后可以抑制疾病的恶化并且逆转疾病的发展。该项研究对人MDC1A治疗具有重要的指导意义，同时对修正基因的调控也为其他疾病的基因治疗提供参考。

参考文献：DwiU.Kemaladewi,PrabhpreetS.Bassi,Stevenerwood,etal.Amutation-independentapproachformusculardystrophyviaupregulationofamodifiergene.Nature:,–()

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