CRISPR-Gold 技術減輕小鼠自閉症癥狀

最近，一項研究運用 CRISPR-Cas9 技術對脆性 X 染色體綜合征（FXS）小鼠進行了特定基因的編輯。脆性 X 染色體綜合征是一種單基因遺傳病，常與自閉症有關。該研究發現，基因編輯後，小鼠的重複性行為以及強迫性行為得到大大改善。這是基因編輯技術第一次被報道可以有效改善與自閉症譜系障礙（ASD）相關的行為癥狀。

圖 | 研究人員使用金納米顆粒成功編輯了一個與重複行為相關的基因 （圖源：加州大學伯克利分校）

FXS 綜合征是一種與智力障礙、癲癇和誇大性重複性行為有關的基因遺傳病。曾有研究報道 FXS 綜合徵引起的重複性行為與腦中特定興奮型受體失調導致的細胞間信號過度增強有關。這項研究利用 CRISPR 技術編輯了上述興奮型受體（代謝性谷氨酸受體 5）相關的基因，使該受體失能，從而緩解了重複性行為。在實驗中，得到基因編輯的小鼠強迫性行為癥狀緩解了 30%，重複性跳躍運動癥狀緩解了 70%。

這個研究的帶頭人 Hye Young Lee 說：」在這項試驗之前，我們並不清楚紋狀體中這個代謝性谷氨酸受體 5 與重複性行為有關，因此，這是該研究一個重要的生物學發現。」

此外，這項研究的另一個特別之處就是使用了由加州伯克利領軍的全新的 CRISPR-Cas9 遞送方法。目前，最普遍的 CRISPR-Cas9 遞送方法是通過病毒載體將 Cas9 酶送入靶細胞中。但是病毒載體存在一定的不足之處：一旦機體識別了病毒載體併產生了與之對抗的抗體就很難保證最終遞送的 Cas9 酶的量。」如果你通過病毒載體導入 CRISPR DNA，就難以控制 Cas9 蛋白和引導 RNA 的表達量，因此，病毒載體存在難以控制表達量的問題。」Lee 如是說。

那麼新方法是如何遞送的呢？他們利用金納米顆粒將 CRISPR-Cas9 複合體導入到腦中。這項技術被稱為 CRISPR-Gold。此外，為了提高納米顆粒的靶向性，技術人員還額外增加了一條引導 RNA，然後以多聚物將整個複合物包裹，這有助於其準確進入靶細胞。

Lee 評價道：」我認為 CRISPR-Gold 技術超棒，因為我們可以控制想要注射的量，而這樣就有可能降低 CRISPR 技術的副作用，比如說脫靶效應。」

其實，非病毒載體的 CRISPR 遞送技術在這之前也有過報道，比如，去年 MIT 的一個研究組就成功利用了納米粒技術沉默了小鼠肝細胞的基因。不過，CRISPR-Gold 這項技術是第一次被用於編輯大腦中的自閉症致病基因。

此項技術涉及到將納米顆粒技術直接注射到小鼠腦中，因此這項研究的下一步是開發出更高效的、更容易操縱的 CRISPR-Gold 納米顆粒，以避免腦部直接注射的一些技術問題，為臨床應用做準備。其中，研究者們提議脊髓腔內注射不失為一種方法。

因為 CRISPR-Gold 技術可以精確編輯特定腦細胞，這也為今後 CRISPR 技術在各種基因疾病和靶向治療其他社交障礙問題中的應用提供了可能。

「CRISPR-Gold 技術不局限於治療單基因疾病，還可以用於治療多基因缺陷疾病如亨廷頓舞蹈征等。」Lee 說。

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