综述：CRISPR-dCas9 表观遗传编辑：技术进展、挑战与实验设计框架

《Clinical Epigenetics》：Practical considerations for epigenetic editing experiments and clinical applications

　　

摘要

背景

人们发现CRISPR可以被重新用于靶向调节基因表达，而不会引发双链断裂，这一发现为基于CRISPR的表观遗传编辑技术铺平了道路。与其他编辑工具（如ZFPs和TALEs）相比，CRISPR具有低成本、操作简便以及多路复用等优点。这些技术在治疗领域的临床应用已取得显著进展，许多最新研究显示它们能够在体内引发持久的表观遗传变化，从而提高了实现治疗性效果的潜力。

正文

在Addgene平台上，目前有超过700种不同的CRISPR-dCas9工具，可用于CRISPR激活（CRISPRa）、CRISPR干扰（CRISPRi）和CRISPR-dCas9表观遗传修饰。虽然这类工具种类繁多，但在选择使用哪种工具、何时使用、它们最适合的细胞类型以及不同表观遗传效应子之间的相互作用机制等方面仍缺乏共识。此外，现有的表观基因组和转录组环境如何影响编辑的持久性、效率及特异性尚不清楚，这进一步增加了实验设计的不确定性。仍有许多未解决的问题：需要多少引导序列和效应子才能达到预期的功能效果？需要多大的表观遗传变化才能产生实际影响？此外，编辑过程又如何与其他表观遗传和转录机制相互作用呢？

结论

我们对表观遗传因子之间相互作用如何影响编辑效率的理解还不够深入，这限制了实验设计的质量。本综述旨在总结体外和体内表观遗传编辑领域的取得的成就与面临的挑战，并提供一个设计编辑实验的分子框架，重点讨论基于dCas9的工具的应用。