CRISPR重要成果与前Nature子刊成果相呼应：CRISPR帮助恢复视觉

　　

生物通报道：视网膜退行性疾病（Retinitis pigmentosa：RP）是一类遗传性的视觉损伤疾病，其中存在60多个基因的突变。全世界范围内，每4000人中就有一个人患有RP。这种杆细胞特异性的基因突变会导致杆状光受体的功能失活，进而锥状细胞的功能也会紊乱。目前还没有有效的针对RP的治疗方案。

近期来自加州大学圣地亚哥分校医学院，广州医科大学等处的研究人员发表了题为“Gene and mutation independent therapy via CRISPR-Cas9 mediated cellular reprogramming in rod photoreceptors”的文章，发现利用CRISPR-Cas9，能修复突变的杆状光学受体，使其功能恢复正常，这一技术成功地使两种不同类型的患有视网膜退行性疾病的小鼠的视力恢复了正常。

这项成果与上个月美国国立卫生研究院眼科研究所的研究成果相呼应，后者设计了一种CRISPR单导向RNA（sgRNA），靶向视网膜转录因子：神经视网膜亮氨酸拉链（Neural retina leucine zipper，Nrl），Nrl能调控视网膜发育过程中特殊视杆细胞的命运，并维持成熟视网膜内的视杆细胞。研究小组将Nrl-sgRNA和Cas9内切核酸酶通过两个单独的腺相关病毒（AAV）载体，直接递送到小鼠视网膜上。他们指出，这种AAV载体的优点就是能维持非分裂细胞（例如视网膜细胞）中长期基因表达的能力。吴志坚发布CRISPR重要成果：CRISPR敲除治疗疾病

在这项研究中，研究人员利用CRISPR-Cas9系统抑制了一类关键基因Nrl以及下游的转录因子Nr2e3的活性。这种方法能够将杆状细胞分化形成锥状细胞。文章的通讯作者之一张康（Kang Zhang）博士指出，“锥状细胞的遗传突变引发RP的风险相对较低一些，因此我们的方案能够降低RP的症状的发生几率”。

RP是一种具有明显遗传倾向的慢性、进行性视网膜色素上皮和光感受器的变性疾病，发病率大约为四千分之一，会引发视网膜变性，并最终导致失明。这种遗传性疾病已与超过60个基因（和超过3,000个突变）相关联，因此为基因治疗增加了难度，最新这项研究的结果表明，基于基因编辑的更广泛治疗方法可用于靶向视网膜色素变性中的多个遗传缺陷。

在视网膜的眼后部组织中有两种类型的细胞，能将光转换成电信号发给大脑，视杆光感受器能在昏暗的光线下产生视觉，而视锥光感受器则能在光照条件下实现色彩视觉和观察。遗传突变主要影响前者，导致夜盲症，就像是视网膜色素变性患者看到的那样。不过由于视杆光感受器也会为视锥光感受器提供重要的结构和营养支持，因此视杆光感受器障碍或死亡会导致视锥光感受器变性和失明。

最新研究在两种不同的小鼠模型中试验了上述方法。结果表明，这一方法能够有效地将杆状细胞转变为锥状细胞，而且小鼠的视力了得到了明显的改善。

除此之外，近期也有多项类似的结果，如去年年初，美国Cedars-Sinai医学中心的研究人员利用CRISPR-Cas9删除视网膜色素变性的遗传突变，他们将这个系统注入年轻的实验室大鼠体内，这种大鼠已被改造成模拟一种遗传性视网膜色素变性，称为常染色体显性遗传，这涉及到该基因的突变。单次注射后，通过视动反射测量——包括转动头部响应运动不同亮度的条纹，研究人员发现，与对照组动物相比，这些大鼠的视力变得更好。华人女学者用CRISPR技术改善遗传性失明

之后，哥伦比亚大学医学中心（CUMC）等处的Stephen Tsang等人也利用一种基于CRISPR的方法来修复人类和小鼠视网膜色素变性相关的突变，而他们利用的是视网膜色素变性患者的皮肤样品制备干细胞。由于病人来源的干细胞仍携带有致病基因突变，因此，该研究团队使用CRISPR来修复有缺陷的基因。干细胞可被转化为健康的视网膜细胞，并移植到同一患者中来治疗视力丧失。研究人员靶定了视网膜色素变性最常见的一个变体，它是由RGPR基因中一个单一错误引起的。RGPR的组成——其中包含许多重复和紧密结合的核苷酸对，使它成为一个很难编辑的基因。

原文标题：

Gene and mutation independent therapy via CRISPR-Cas9 mediated cellular reprogramming in rod photoreceptors