HBV感染是肝硬化和肝細胞癌的主要危險因素之一。聚集的規(guī)則間隔短回文重復序列(CRISPR)/CRISPR相關蛋白9(Cas9)已被用于精確編輯HBV基因組,并通過雙鏈斷裂(DSB)的非同源末端連接修復清除HBV。然而,CRISPR/Cas9介導的DSB引發(fā)宿主基因組的不穩(wěn)定性,編輯基因組的效率較低,限制了其應用。CRISPR胞苷堿基編輯器(CBE)可以通過產(chǎn)生提前終止密碼子來沉默基因。吉林大學第一醫(yī)院和明尼蘇達大學開展的一項聯(lián)合研究開發(fā)了一種CRISPR堿基編輯器來精確編輯HBV基因組內(nèi)的單核苷酸,從而沉默HBV基因的表達。
HBsAg由HBV S基因編碼。研究者設計了一種單導向RNA(sgRNA)來編輯HBV S基因的第30個密碼子,可將其從CAG(谷氨酰胺)修改成終止密碼子TAG。研究者使用攜帶HBV基因組的人肝癌PLC/PRF/5細胞建立了表達CBE的穩(wěn)定細胞系(PLC/PRF/5-CBE)。然后用慢病毒將sgRNA導入PLC/PRF/5-CBE細胞。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在表型上71%的PLC/PRF/5-CBE細胞在S基因內(nèi)形成了一個提前終止密碼子。HBs mRNA水平顯著降低。在PLC/PRF/5-CBE細胞中觀察到HBsAg分泌減少92%。經(jīng)gRNA_S治療后,細胞內(nèi)HBsAg也降低了84%。此外,在HBV基因組中預測的脫靶位點中未檢測到脫靶效應。序列分析證實HBV基因型B、C、F、G和H的95%、93%、93%、9%和72%的S基因序列具有sgRNA的結(jié)合位點。
綜上所述,CRISPR介導的單堿基編輯是沉默HBV S基因的有效方法,具有清除HBV的治療潛力。
摘譯自ZHOU H, WANG X, STEER CJ, et al. Efficient silencing of hepatitis B virus S gene through CRISPR-mediated base editing[J]. Hepatol Commun, 2022. DOI: 10.1002/hep4.1933. [Online ahead of print]