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Science子刊:利用CRISPR/Cas9修复源自罕见免疫缺陷病患者的造血干细胞基因缺陷

来源:生物谷 2017-01-14 20:32


2017年1月14日/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,来自美国国家卫生研究院(NIH)所属的国家过敏症和传染病研究所(NIAID)、MaxCyte公司和Leidos生物医学研究公司的研究人员开发出一种新的方法来修复源自X连锁慢性肉芽肿病(X-linked chronic granulomatous disease, X-CGD)患者体内的造血干细胞中的一种缺陷的基因。当移植到小鼠体内后,这些经过修复的造血干细胞产生功能正常的白细胞,这提示着这一策略可能潜在地被用来治疗X-CGD患者。相关研究结果发表在2017年1月11日那期Science Translational Medicine期刊上,论文标题为“CRISPR-Cas9 gene repair of hematopoietic stem cells from patients with X-linked chronic granulomatous disease”。

X-CGD是一种罕见的遗传性免疫缺陷疾病。它是由基因CYBB发生突变导致的。基因CYBB为产生蛋白NOX2提供遗传指令。蛋白NOX2上存在的缺陷会破坏白细胞抵抗感染的能力,从而让X-CGD患者非常容易遭受威胁生命的感染。在这项新的研究中,研究人员着重关注一种CYBB基因突变:CYBB的单碱基变化导致没有活性的NOX2产生。

研究人员利用基因编辑工具CRISPR-Cas9特异性地靶向修复从两名X-CGD患者体内分离出的造血干细胞中的这种基因突变。他们的靶向基因修复方法将这种缺陷性的CYBB基因序列恢复为出现在健康人体内的序列,让这种得到校正的基因与正常的基因不能区分开来。他们并没有检测到因采用这种CRISPR-Cas9基因编辑技术而产生的任何不想要的影响。其他的基因疗法试图恢复突变基因的功能,但是经常会引入额外的变化,包括添加或缺失部分DNA片段。

这些源自X-CGD患者体内的得到修复的造血干细胞当移植到免疫缺陷小鼠体内后,继续表现正常,在长达5个月内分化为能够产生功能性NOX2蛋白的白细胞。研究人员注意到尽管还需开展更多的研究,但是这项研究为这种基因编辑策略能够修复造血干细胞中发生的较小的致病性基因突变提供概念验证。

研究人员计划开展进一步的研究,最终目标是将这种方法开发一种针对X-CGD患者的临床疗法。他们提出这种基因校正方法可能也适合于治疗单个基因中发生的突变导致的其他血液疾病,如镰状细胞性贫血症。(生物谷 Bioon.com)

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CRISPR-Cas9 gene repair of hematopoietic stem cells from patients with X-linked chronic granulomatous disease

Suk See De Ravin, Linhong Li2,*, Xiaolin Wu3, Uimook Choi1, Cornell Allen2, Sherry Koontz1, Janet Lee1, Narda Theobald-Whiting1, Jessica Chu1, Mary Garofalo1, Colin Sweeney1, Lela Kardava4, Susan Moir4, Angelia Viley2, Pachai Natarajan2, Ling Su3, Douglas Kuhns1, Kol A. Zarember1, Madhusudan V. Peshwa2 and Harry L. Malech

doi:10.1126/scitranslmed.aah3480

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