CRISPR指导RNA结构的修饰防止靶细胞中的免疫应答

CRISPR介导的基因组编辑已成为各种生物体中疾病建模的有力工具，并且正在开发用于临床应用。由重组Cas9蛋白和体外转录(IVT)指导RNA复合物组成的预组装的Cas9核糖核蛋白(RNP)可以被递送到细胞中，而没有外来DNA整合到宿主基因组中的风险并且具有更少的脱靶效应。然而，在今天发表在基因组研究中的一项研究中，科学家发现体外转录的gRNA含有5'三磷酸(5'ppp)部分，激活人体细胞的免疫反应，导致细胞死亡。

“CRISPR-Cas9 RNPs现在广泛用于生物医学研究，并在治疗性基因组编辑方面具有前景”，来自基础科学研究所(韩国首尔)的相应作者Jin-Soo Kim说。因此，将该技术从生物医学应用转化为临床应用需要对潜在有害的宿主反应进行彻底调查。

在这项研究中，研究人员生成并转染了与纯化的Cas9复合的IVT gRNA，进入人宫颈癌细胞(HeLa)和小鼠胚胎成纤维细胞。在这些细胞中，5'ppp gRNA引发I型干扰素介导的免疫应答，以及干扰素激活的抗病毒效应蛋白(例如DDX58)的表达增加，导致细胞死亡。

此外，该研究证明了5'ppp gRNA对人T细胞的细胞毒性作用。“T细胞中的基因组编辑在治疗癌症和HIV感染的细胞疗法中具有很大的前景.T细胞对gRNA中的5'三磷酸基团极为敏感”Kim说。T细胞表面受体CCR5参与HIV病毒进入，因此是抗HIV治疗的有希望的靶标。Kim等人。表明用磷酸酶预处理IVT gRNA，去除了5'ppp并显着降低了T细胞宿主的免疫反应和细胞毒性。磷酸酶处理的IVT gRNA显示出针对CCR5的突变效率增加，导致该HIV辅助受体的细胞表面呈递显着降低。

该研究通过免疫激活CRISPR-Cas9或Cpf1核糖核蛋白复合物中的IVT gRNA来阐明对人体细胞的细胞毒性作用，并提供一种新的方法来预防宿主免疫应答，同时保持高突变效率，朝着CRISPR介导的基因组编辑的有效治疗应用。

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