Takara科学家带您解读《Nature》重磅:CRISPR向T细胞改造迈出巨大一步

《Nature》杂志发表突破性研究，Alexander Marson教授和他的同事通过电转的方式高效改造了T细胞，迅速纠正了T细胞中自体免疫相关的遗传突变；同时通过这一方法对来源于健康供体的T细胞进行了重编程，经过重编程的T细胞在体外和体内模型中都成功地靶向了癌细胞。

多年来，研究人员一直在探索T细胞基因重组的可能性，以用于临床应用，如癌症免疫治疗、遗传性疾病基因矫正和病原体抗药性研究等。虽然CRISPR/Cas9基因组编辑技术的发展为T细胞改造提供了强有力的新型方法，但由于这种方法依赖于通过病毒来传递同源定向修复（HDR）模板，存在基因组随机整合所可能产生的风险，还有部分原因是由于双链DNA(dsDNA) 在电转过程中会产生细胞毒性，使得这项技术在临床上的应用受到了限制。

最近在《Nature》杂志上发表了一项突破性的研究，Alexander Marson教授和他的同事描述了一种高效的T细胞改造方法，通过共电转的方式将Cas9-gRNA核糖核蛋白（RNP）复合物与双链DNA(dsDNA)或单链DNA(ssDNA) HDR模板共同导入至细胞中，可以绕过病毒传递的方式，最大限度地降低细胞毒性。利用这一方法，作者迅速纠正了T细胞中自体免疫相关的遗传突变，这些T细胞来自于患有罕见的单基因遗传病的同胞；同时通过这一方法对来源于健康供体的T细胞进行了重编程，经过重编程的T细胞在体外和体内模型中都成功地靶向了癌细胞。

作者在开发一种非病毒的T细胞重编程方法时，不仅设计了一种更适合临床应用的解决方案，而且还将T细胞改造所需要的时间从数年或数月缩短到了数周，大大降低了成本，加快了发现的步伐，扩大了发现的可能性。作者在Cas9：HDR模板比率和电转实验条件优化上花费了大量时间，单就这一点而言，在未来的许多年里可能会使研究界受益匪浅。

早就听闻CRISPR/Cas9技术在T细胞改造方面具有一定的潜力，当小编在Takara科学家的带领下解读这篇文章的时候，小编的心情是这样的：“终于等到你，还好我没放弃”。如果您跟小编一样激动，赶紧点击本文最下方“阅读原文”，了解Takara科学家是如何解读的吧。

在这篇展现革命性成果的文章中，有一个美丽的身影，那就是Takara Bio公司的Guide-it长单链制备系统，它帮助作者们成功高效地制备出了ssDNA基因敲入（knockin）修复模板。ssDNA作为CRISPR基因敲入供体模板，由于其非特异性整合概率低、细胞毒性低的特性可以轻松实现准确CRISPR基因敲入，让我们获得更为可信的基因编辑结果。关于这一点，本篇文章作者也深有体会。

“Similar to what has been described with viral HDR templates, we found evidence to suggest that double-stranded templates could integrate independent of target homology, albeit at low rates. These rare events could be reduced almost completely by using single-stranded DNA (ssDNA) templates.”

—Roth et al. 2018

Guide-it长单链制备系统提供了一种简便的方法来制备CRISPR/Cas9或者其它基因编辑技术的基因敲入实验修复模板，可以制备长达5 kb的单链DNA寡核苷酸（500 bp-5 kb）。它选择地消化降解双链DNA PCR产物的正义链（sense strand）或者反义链（antisense strand），将其转化为单链DNA，经济、简便、错误率低，是基因敲入研究科学家们的智慧之选。

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原文标题

Reprogramming human T cell function and specificity with non-viral genome targeting

（转化医学网360zhyx.com）