RNA-DNA杂合体结合域拓宽碱基编辑器的编辑窗口：提升PAM近端效率与基因治疗潜力

本研究针对腺嘌呤碱基编辑器(ABEs)和胞嘧啶碱基编辑器(CBEs)在PAM近端区域编辑活性不足的瓶颈，创新性地将人类RNaseH1的RNA-DNA杂合体结合域(RHBD1)与ABE8e、ABEmax等编辑器融合。结果表明：RHBD1使ABE8e在A9-A15位点的A-to-G编辑效率提升3.5倍，同时降低脱靶效应；BE4max在C9-C12位点的C-to-T效率提高3.1倍，且该技术成功应用于人类疾病相关SNVs及小鼠肝脏编辑。这项发表于《Molecular Therapy》的研究为拓展编辑窗口提供了新策略，对基因治疗和疾病模型构建具有重要价值。

　　

基因组编辑技术的突破性进展为遗传疾病治疗带来了革命性希望，但现有碱基编辑器面临着一个关键瓶颈——靠近原间隔序列邻近基序(PAM)的区域编辑效率显著降低。这种"编辑盲区"严重限制了工具在疾病相关突变位点的应用范围，例如约15%的人类致病单核苷酸变异(SNVs)位于传统编辑器难以触及的PAM近端区域。

为攻克这一难题，研究人员将目光投向自然界广泛存在的RNA-DNA杂合体结合机制。RNaseH1蛋白的RNA-DNA hybrid binding domain (RHBD)因其特异性识别杂交双链的特性成为理想候选。通过将人类RNaseH1的RHBD1结构域与ABE8e、BE4max等编辑器融合，研究团队构建了新型嵌合编辑器系统。

关键技术方法包括：构建RHBD1与ABE8e/ABEmax/BE4max/eA&C-BEmax的融合载体；通过深度测序分析HEK293T细胞中PAM远端(A1-A8/C1-C8)与近端(A9-A15/C9-C12)的编辑效率；检测脱靶编辑率变化；在含致病SNVs的人类细胞系及成年小鼠肝脏中进行功能验证。

RHBD1显著增强PAM近端编辑活性
实验数据显示，RHBD1-ABE8e在A9-A15位点实现编辑效率3.5倍提升，其中A12位点从12.3%增至42.7%。值得注意的是，这种增强具有位置特异性，对PAM远端(A1-A8)编辑无显著影响。

多平台兼容性与脱靶控制
RHBD1展现出卓越的适配性：与ABEmax融合使A10-A15效率提升1.8-2.3倍；BE4max在C9-C12位点效率提高3.1倍；双碱基编辑器eA&C-BEmax同步提升A/C编辑能力。意外发现是RHBD1降低了CBEs的非特异性胞嘧啶脱靶编辑，这可能源于结构域稳定了编辑复合物构象。

疾病治疗应用验证
在模拟β-地中海贫血(HBB:c.118C>T)和家族性高胆固醇血症(LDLR:c.1845+5G>A)的细胞模型中，RHBD1-ABE8e对PAM近端突变位点的校正效率达38-52%，显著高于传统编辑器(11-19%)。小鼠肝脏实验证实其在体编辑可行性，血清蛋白检测显示有效表型挽救。

这项研究开创性地利用天然核酸识别机制突破编辑窗口限制。RHBD1的模块化特性使其可适配多种编辑器，为80%以上原先难以触及的PAM近端致病突变提供了解决方案。特别值得关注的是，该技术在不引入外源核酸酶的前提下实现精准增效，显著降低了安全风险。未来通过优化RHBD结构域组合与连接肽设计，有望进一步拓展其在遗传病治疗、农业育种等领域的应用前景。