突飛猛進的基因編輯

導語

2016年，基因編輯飛速發展，在一系列基因治療的應用領域都展現出極大的應用前景。在這一年裡，基因編輯技術也取得了突破性進展，除了CRISPR-Cas，科學家們還開發出了CRISPR/Cpf1、僅靶向RNA的CRISPR/C2c2以及只編輯單個鹼基CRISPR/Cas9等新的基因編輯系統。

2月29號，法國Aix-Marseille大學的科學家Didier Raoult在線發表在頂級期刊《自然》雜誌上的研究在巨型病毒中意外地發現了一種類似於CRISPR的潛在基因編輯新技術MIMIVIRE，MIMIVIRE極有可能成為一種新的基因編輯工具。

3月17日，細胞與分子醫學副教授Gene Yeo發表在國際著名學術期刊《細胞》的研究第一次實現了用CRISPR-Cas9技術對RNA進行了編輯的目的。目前的研究是將RNA轉移到細胞內，將來的趨勢是對細胞內的RNA進行修改，用於疾病的治療等目的。

3月23日，《細胞》上刊登的一篇研究報告，研究者們已經確定如何從細胞核液中隔離和編輯攜帶有遺傳指令的信使核糖核酸，首次實現了通過使用基因編輯工具CRISPR-Cas9，製造出新的蛋白質。基因編輯工具CRISPR-Cas9首次使活體細胞中隔離RNA成為可能。

4月21日，哈爾濱工業大學黃志偉教授及其團隊首次揭示了CRISPR-Cpf1識別crRNA的複合物結構。該成果研究論文在《自然》在線發表。所謂「CRISPR-Cpf1」，是最新被人類發現的最高效的DNA編輯工具。人類知道DNA這個物質由來已久，但是無法控制用以優化。

4月，哈佛大學霍華德·休斯醫學研究所的研究人員在《自然》期刊上發表論文，報告新的CRISPR基因編輯系統能幹凈高效的交換基因組的單個字母，這意味著能可靠的修復致病基因突變。

5月2日，河北科技大學副教授韓春雨《自然·生物技術》雜誌報告了中國科研人員發明的一種基因編輯技術NgAgo－gDNA。有專家評論，儘管這種技術尚處於初期階段，但其潛力有望超過近來被看作諾貝爾獎熱門的美國CRISPR－Cas9技術。但目前關於NgAgo還存在爭議。

8月4日，日本神戶大學和東京大學的聯合研發小組於《Science》雜誌上的研究顯示他們成功研發出一種能夠提高基因編輯技術效率的全新手法，這一方法無需切斷DNA的新型基因編輯方法。

8月22日，麻省理工學院的研究小組第一次運用cas9基因編 輯技術來記錄人類細胞DNA的歷史。

8月底，麻省理工學院研究人員對Cas9進行了改造,使其只在接收到特定波長的光照射時才具有剪切能力。通過這項研究他們可以利用光來控制綠熒光蛋白的基因編輯，用來編譯這種蛋白質兩段基因通常在細胞表面，在一些癌細胞中過度表達。

9月5日，深圳市第二人民醫院973項目首席科學家蔡志明與黃衛人、劉宇辰對CRISPR-Cas9基因編輯系統進行改進完善，實現對Cas9的操控，可控制癌細胞胞內信號流動方向，對癌細胞多種「惡性」行為進行有效干預。相關研究成果在線發表於英國《自然·方法學》上。

9月15日，南京大學醫學院附屬金陵醫院的周國華在《Genome Biology》報道了一種基於SGN的基因編輯新技術，以結構引導的內切酶（SGN，Structure-guided nuclease）實現體內外DNA任意序列的靶向和切割。實現了可編程的基因編輯系統，具有以下特點：短鏈ssDNA導向的基因組特定位置；編輯結果是產生大片段的deletion（可以大於2.6kb）；可以在斑馬魚胚胎中成功編輯內源基因。

10月31日在線發表於Nature Biotechnology上的研究顯示，北京大學魏文勝教授和哈佛大學劉小樂教授的聯合團隊以慢病毒為載體構建出pgRNA庫，在全基因組範圍內對人源肝癌細胞系Huh7.5OC中的近700個癌症或其他疾病相關長鏈非編碼RNA（lncRNA）的基因進行了功能篩選。

11月17日，由美國索爾克生物學研究所和日本理化學研究所組成的國際科研小組宣布，他們開發出一種新基因編輯技術，首次可對非分裂細胞（存在於眼、腦、胰腺或心臟）進行有效操作，這對於編輯成年活有機體的基因組來說具有革命性意義。

12月初，哈佛醫學院和加州大學的研究人員在CRISPR–Cas9的基礎上，開發了在活細胞中快速演化的DNA條碼。這個方法有廣泛的應用前景，比如深度譜系示蹤、細胞條碼、分子條碼，可用來分析癌症生物學機制和連接組圖譜。這項研究發表在Nature Methods雜誌上。

12月2日，發表於《細胞研究》上的一個研究中，科學家利用CRISPR-Cas9系統對CART細胞進行雙基因（TRAC和B2M）或者三基因（TRAC，B2M及PD-1）敲除。結果表明，這些經過基因編輯的CART細胞同普通CART細胞相比，在體外及體內具有相當或更強的腫瘤細胞殺傷功能，有望成為臨床應用的效應細胞。

12月5日，張鋒所在的Broad研究所和Wageningen大學的John van der Oost教授發表在Nature Biotechnology上的研究實現了CRISPR的一項新突破，即利用CRISPR–Cpf1打造了一個多重化基因編輯系統，可實現同時編輯4個基因。

12月8日，Cell發表的一項新研究，馬薩諸塞醫學院和多倫多大學的研究人員發現了CRISPR / Cas9活性的第一個已知的「關閉開關」，為編輯提供了更大的可控性。

會議推薦：基因編輯學術研討會

會議時間：2017年3月24日-25日

會議地點：上海

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