RNA肌苷传感引导的TadA突变扫描技术最小化腺嘌呤碱基编辑器的RNA脱靶毒性

本研究针对腺嘌呤碱基编辑器(ABE)的TadA组分引起广泛RNA脱靶编辑并带来安全性隐患的问题，开发了一种快速、灵敏的荧光RNA肌苷传感器，通过深度突变扫描鉴定出多种RNA编辑活性最小化的TadA8e突变体（如H52L/D53R），该突变体与SpCas9及紧凑型IscB切口酶兼容。实验证明优化后的ABE能在体外和体内高效靶向临床相关位点，显著提升编辑精确度，为需要严格控制RNA编辑毒性的应用提供了安全新工具。

　　

腺嘌呤碱基编辑器(Adenine Base Editors, ABE)作为基因编辑领域的重要工具，能够实现A•T到G•C的精确转换，在遗传病治疗和基础研究中展现出巨大潜力。然而，这类编辑器中的TadA组分被发现会引起广泛的RNA脱靶编辑，导致细胞毒性等安全隐患，严重制约了其临床转化应用。更棘手的是，RNA编辑相关毒性的具体影响程度尚不明确，而针对ABE的RNA编辑活性进行高通量工程化改造又面临技术挑战。

为突破这一瓶颈，研究人员开展了一项创新性研究。他们首先证实经典ABE的RNA脱靶编辑确实会在体外和体内造成显著毒性。接着，团队设计出一种快速、经济且高灵敏度的荧光RNA肌苷传感器，极大加速了哺乳动物细胞中RNA脱靶编辑的评估和高通量筛选进程。利用这一传感器，研究人员对TadA8e进行了深度突变扫描，成功筛选出多个能显著降低RNA编辑活性的TadA8e突变体，其中代表性突变体H52L/D53R展现出与SpCas9及紧凑型IscB切口酶的良好兼容性。

在技术方法方面，研究团队主要采用了以下关键策略：通过体外和体内实验评估ABE的RNA编辑毒性；设计新型荧光RNA肌苷传感器用于高通量筛选；对TadA8e进行深度突变扫描；筛选获得的突变体与SpCas9和IscB切口酶进行兼容性测试；在临床相关位点进行体外和体内编辑效率验证。

研究结果显示，通过RNA肌苷传感器指导的筛选，研究人员成功获得了多个RNA编辑活性显著降低的TadA8e突变体。这些突变体在保持DNA编辑效率的同时，有效减少了RNA水平的脱靶效应。特别值得关注的是，H52L/D53R双突变体不仅与常规的SpCas9系统兼容，还能与更紧凑的IscB切口酶协同工作，大大拓展了其应用范围。

在临床相关性验证中，优化后的ABE变体在靶向治疗相关位点时表现出优异的性能。体外实验表明，这些工程化编辑器能够高效完成目标位点的碱基转换，同时将RNA脱靶编辑控制在最低水平。更令人鼓舞的是，在动物模型中的体内实验进一步证实了其安全性和有效性，为临床前研究奠定了坚实基础。

该研究的结论部分强调，通过RNA肌苷传感器引导的TadA突变扫描策略，成功开发出了一系列RNA编辑毒性最小化的ABE变体。这些新型编辑器在保持高效DNA编辑能力的前提下，显著提升了基因编辑的精确度和安全性。特别是H52L/D53R突变体的优异表现，为基因治疗领域提供了更安全的工具选择。

讨论部分指出，这项研究不仅解决了ABE应用中关键的RNA脱靶毒性问题，更重要的是建立了一套完整的高通量筛选和优化平台。该平台能够快速评估RNA编辑活性，并指导蛋白质工程化改造，为未来开发更安全的基因编辑工具提供了新思路。研究人员特别强调，在那些需要严格控制RNA编辑副作用的临床应用场景中，如遗传病治疗和细胞治疗等领域，这些优化后的ABE变体将发挥重要作用。

这项研究的创新之处在于将RNA水平的安全性评估与蛋白质工程相结合，开创了基因编辑器优化新范式。通过理性设计和高效筛选的协同作用，研究人员成功平衡了编辑效率与安全性这一对矛盾需求，为基因编辑技术的临床转化扫除了重要障碍。随着这些安全型ABE工具的推广应用，预计将大大推动精准医疗领域的发展，为更多遗传性疾病患者带来治疗希望。