CRISPR提供新型乙肝治疗策略

　　九月三日，来自德国的研究人员，在Nature子刊《Scientific Reports》发表的一项研究表明，可以使用CRISPR/Cas9切口酶，作为HBV感染的新型治疗策略。

　　

生物通报道：目前的抗病毒疗法还不能治愈乙型肝炎病毒（HBV）感染，成功根除HBV需要灭活病毒的基因组，其主要存在于宿主细胞，作为游离共价闭合环状DNA（cccDNA），在较小的范围内，作为染色体整合的序列。然而，新型设计酶，如CRISPR/Cas9 RNA引导的核酸酶系统，为直接攻击HBV基因组的先进治疗策略的开发，提供了技术。用于人类治疗时，这种设计酶应该识别不同的HBV基因型，并造成最小的脱靶效应。延伸阅读：Nature子刊：我科学家利用CRISPR破坏乙肝病毒。

九月三日，来自德国Heinrich Pette研究所、University Medical Center Eppendorf和German Center for Infection Research (DZIF)等处的研究人员，在Nature子刊《Scientific Reports》发表的一项研究中，在HBV基因组的S和X区中确定了交叉基因型保守的HBV序列，可被Cas9切口酶靶定进行特异性和有效的切割。这种方法不仅能破坏记者细胞系中的游离cccDNA和染色体整合HBV靶位点，而且也能破坏慢性感染和新感染肝癌细胞株中的HBV复制。这些数据表明，可以使用CRISPR/Cas9切口酶，作为HBV感染的新型治疗策略。

在过去的几年中，至少已经开发出了三种革命性的基因组编辑技术，如ZFNs、TALENs和最近的CRISPR/Cas9 RNA引导的核酸酶系统。事实上，已有研究人员利用ZFNs、TALENs和最近的CRISPR/Cas9，在不同的检测系统中获得了对HBV的抗病毒作用。然而，除了核酸酶的最佳传递、循环HBV株中最佳靶位点的保守性之外，还存在潜在脱靶效应的高度相关问题。

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最近，Cas9酶的一种突变“切口酶”版本（Cas9n）已经得以描述，它能够基于一段共表达的引导RNA（gRNA）界定的靶序列（而不是野生型酶产生的双链DNA断裂，DSBs），在特异位点引入单链DNA断裂（nick）。因此，通过Cas9切口酶（Cas9n）和一对适当间距的gRNAs、两个相邻、相反的链缺口，可引起DSBs，并触发易出错的非同源末端连接（NHEJ）修复。重要的是，利用完整的链作为模板，不希望得到的脱靶缺口得到了精确修复。为此，双切口方法可使靶向特异性提高1500倍。酶保真度的这一显著提高，未来可用于Cas9核酸酶的治疗应用，如用于慢性HBV感染的治疗。

在这项研究中，研究人员调查了改进的CRISPR/Cas9切口酶系统，可选择性地靶定和灭活记者细胞系和慢性感染的肝癌细胞株中的游离以及染色体整合的HBV序列。研究人员证明，HBV的S和X基因的两个高度保守区域，可以用于Cas9n介导的HBV灭活，从而支持一个概念：设计酶的进一步临床开发，最终可能根除感染患者体内的HBV。

（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
CRISPR/Cas9 nickase-mediated disruption of hepatitis B virus open reading frame S and X.
Abstract: Current antiviral therapies cannot cure hepatitis B virus (HBV) infection; successful HBV eradication would require inactivation of the viral genome, which primarily persists in host cells as episomal covalently closed circular DNA (cccDNA) and, to a lesser extent, as chromosomally integrated sequences. However, novel designer enzymes, such as the CRISPR/Cas9 RNA-guided nuclease system, provide technologies for developing advanced therapy strategies that could directly attack the HBV genome. For therapeutic application in humans, such designer nucleases should recognize various HBV genotypes and cause minimal off-target effects. Here, we identified cross-genotype conserved HBV sequences in the S and X region of the HBV genome that were targeted for specific and effective cleavage by a Cas9 nickase. This approach disrupted not only episomal cccDNA and chromosomally integrated HBV target sites in reporter cell lines, but also HBV replication in chronically and de novo infected hepatoma cell lines. Our data demonstrate the feasibility of using the CRISPR/Cas9 nickase system for novel therapy strategies aiming to cure HBV infection.