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【一周时讯】III型CRISPR系统再揭秘：冷冻电镜揭示系统中环状寡腺苷酸（cOA）第二信使合成的选择性

CRISPR/Cas系统是现代生物科学领域的一项革命性技术，其应用已经扩展到医学、农业、生态保护等多个领域，相关成果和应用实例不断涌现。CRISPR那些事儿设置一周时讯栏目，为您带来关于CRISPR的最新研究和行业新闻，以下是过去一周时讯的简单总结：

一、研究资讯

（一）CRISPR 筛选

1、文章题目：Genome-wide CRISPR-Cas9 screening identifies ITGA8 responsible for abivertinib sensitivity in lung adenocarcinoma

期刊：acta pharmacologica sinica （IF：6.9）

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41401-024-01451-0

表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂（表皮生长因子受体-TKIs）的开发改善了某些表皮生长因子受体突变肺癌患者的预后。然而，EGFR-TKIs 的获得性耐药性给治疗带来了巨大挑战。通过对肺腺癌细胞进行全基因组CRISPR-Cas9筛选，天津医科大学总医院的研究人员发现整合素亚基α8（ITGA8）是导致阿比韦替尼敏感性的一个关键基因。经过筛选鉴定，研究小组证明ITGA8可抑制肺腺癌细胞的增殖、侵袭和迁移，提高对表皮生长因子受体-TKIs的敏感性，改善疗效，并延缓H1975细胞异种移植小鼠模型获得性耐药的进展。

2、文章题目：SCARB1 links cholesterol metabolism-mediated ferroptosis inhibition to radioresistance in tumor cells

期刊：Journal of Advanced Research（IF：11.4）

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jare.2025.01.026

一项最新研究揭示了清道夫受体B1（SCARB1）在肿瘤细胞中的重要作用，为癌症治疗提供了新的视角。研究发现，SCARB1通过调节胆固醇代谢和辅酶Q10（CoQ10）的上调，显著抑制了铁死亡（ferroptosis），一种依赖铁的细胞死亡形式。这种抑制作用不仅增强了肿瘤细胞对铁死亡诱导剂的耐受性，还促进了放疗抵抗。然而，有趣的是，SCARB1在肿瘤生长、迁移和侵袭中表现出抑制作用，这可能与铁死亡无关。此外，研究还发现，联合使用铁死亡诱导剂可以克服高SCARB1表达肿瘤细胞的放疗抵抗。这一研究结果为癌症治疗提供了新的策略，即通过靶向脂质代谢来克服放疗抵抗，同时也为铁死亡在肿瘤治疗中的应用奠定了理论基础。

（二）CRISPR检测

1、文章题目：Programmable DNA Nanoswitch-Regulated Plasmonic CRISPR/Cas12a-Gold Nanostars Reporter Platform for Nucleic Acid and Non-Nucleic Acid Biomarker Analysis Assisted by a Spatial Confinement Effect

期刊：Nano Letters（IF：9.6）

原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c05829

为了解决基于CRISPR 的多重生物标志物检测中经常遇到的问题，例如需要多个 crRNA 和灵敏度不足，青岛科技大学的研究人员开发了一种可编程的 DNA 纳米开关（NS）调节的等离子体 CRISPR/Cas12a-金纳米星（Au NST）报告平台，借助空间限制效应检测核酸和非核酸生物标志物。通过在 NS 中设置靶标识别序列，他们可以只用一个 crRNA 就同时检测核酸和非核酸生物标志物。通过这种方法， miRNA-375 和前列腺特异性抗原的检测限分别降低了196 倍和 122 倍，并且他们可以在临床尿液样本中检测到相同的生物标志物，以鉴别前列腺癌患者和非前列腺癌患者。

2、文章题目：Amplification-free detection of Mycobacterium tuberculosis using CRISPR-Cas12a and graphene field-effect transistors

期刊：Nanoscale（IF：5.8）

原文链接：https://doi.org/10.1039/D4NR03852E

近期，来自复旦大学的研究人员提出了一种基于 CRISPR-Cas 系统的石墨烯场效应晶体管（GFET），用于检测结核分枝杆菌。利用 CRISPR-Cas12a 特异性识别和切割靶 DNA 的能力，研究小组将该系统集成到FET平台上。利用其电信号放大能力，他们无需样品预扩增即可实现快速、灵敏的检测，检测限低至2.42 ×10-18 M。研究结果表明，Cas12a-GFET 设备可以在5分钟内从56个血清样本中区分30个阳性病例，强调了它们在未来的生物分析和临床诊断中的潜力。

3、文章题目：Multiplex Digital Nucleic Acid Analysis by a LAMP–Argonaute Coupling Assay via a Parallel Droplet Fusion SlipChip

期刊：Analytical Chemistry（IF：6.7）

原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c05145

上海交通大学的一个研究小组报告了一种多重数字核酸检测方法的开发情况，该方法利用 SlipChip 的并行液滴融合技术，将核酸扩增和 Argonaute 蛋白 (Ago) 特异性检测结合在一起。SlipChip 可以生成一系列液滴，进行多重数字环介导等温扩增（LAMP），然后再生成一系列含有 Ago 试剂的液滴，进行平行混合和反应，从而产生与每个特定目标序列相对应的三种不同的数字荧光信号（FAM、ROX 和 Cy5）。研究小组成功地在 60 分钟内对甲型流感、乙型流感和 SARS-CoV-2 等呼吸道病毒进行了病毒载量分析。此外，他们还使用这种分析方法对 34 份临床样本进行病毒载量分析。

（三）其他CRISPR相关研究

1、文章题目：Virus-free CRISPR knock-in of a chimeric antigen receptor into KLRC1 generates potent GD2-specific natural killer cells

期刊：Molecular Therapy（IF：12.1）

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ymthe.2025.01.024

作为一种现成的异体细胞疗法，自然杀伤（NK）细胞因其细胞毒性特征而备受关注。然而，NK细胞对实体瘤的活性仍未达到最佳，部分原因是肿瘤微环境中NK抑制配体（如HLA-E）的上调。对此，美国多家研究机构的研究人员进行了相关研究。他们利用从人类外周血中分离出的NK细胞，通过无病毒CRISPR-Cas9介导将嵌合抗原受体敲入KLRC1基因（该基因编码与HLA-E结合的NKG2A受体），可以产生强效的GD2特异性NK细胞。他们报告说，用CRISPR-Cas9核糖核蛋白复合物进行基因组编辑，可以有效地破坏KLRC1基因的基因组，基因敲除效率高达98%，特异性敲入GD2 CAR转基因的效率高达23%，而且各种测序方法显示，脱靶活性极低。

2、文章题目：Characterization of the role of spatial proximity of DNA double-strand breaks in the formation of CRISPR-Cas9-induced large structural variations

期刊：Genome research（IF：6.2）

原文链接：https://doi.org/10.1101/gr.278575.123

结构变异（SV）在遗传多样性、进化和致癌过程中发挥着重要作用，因此对人类健康非常重要。然而，目前还不清楚双链断裂（DSB）的空间邻近性如何影响 SV 的形成。为了研究两个 DSB 之间的空间邻近性是否会影响 DNA 修复，丹麦的研究人员利用 3C 实验（Hi-C、ChIA-PET 和 ChIP-seq）的数据确定了六个不同染色体上高度相互作用的位点。他们使用CRISPR-Cas9核酸酶和一对针对这些靶点的单导RNA（sgRNA），在K562细胞和H9人类胚胎干细胞（hESC）中产生DSB。他们的研究成果指出，DSB之间的空间邻近性是CRISPR-Cas9在K562细胞中诱导的大规模缺失和倒位频率的重要预测因素，这一发现对理解人类基因组中的SVs以及CRISPR-Cas9在基因编辑和罕见SVs建模中的未来应用都有意义。

3、文章题目：Mechanistic determinants and dynamics of cA6 synthesis in type III CRISPR-Cas effector complexes

期刊：Nucleic Acids Research（IF：16.7）

原文链接：https://doi.org/10.1093/nar/gkae1277

III型CRISPR和CRISPR相关（Cas）系统（III型CRISPR-Cas系统）使用引导RNA识别外来遗传元件的RNA转录本，这触发III型效应器复合物的Cas10亚基生成环状寡腺苷酸（cOA）第二信使。瑞士的研究人员在发表于《核酸研究》（Nucleic Acids Research）的一篇文章中报告了他们对 III 型 CRISPR-Cas 系统中 cOA 合成动态的新见解，并揭示了第二信使产物选择性的关键决定因素，这为其工程化提供了潜在的新途径。

二、行业新闻

1、Orna Therapeutics 和上海 Simnova 生物技术股份有限公司近期宣布扩大战略合作，将 BCMA（B 细胞成熟抗原）作为基于 RNA 的疗法开发的指定生物靶点。据报道他们此次合作利用 Orna 开创性的环状 RNA （oRNA®）技术和 Simnova 在细胞治疗方面的专业知识，为全球患者提供变革性的治疗。

新闻链接： https://www.ornatx.com/simnova-and-orna-expand-strategic-partnership-to-include-bcma-targeted-rna-therapeutics/

2、CRISPR 许可公司 ERS Genomics 近期宣布推出快速许可平台，为小型研究企业和初创公司提供经济实惠、快速获取世界上最大的基础和基本 CRISPR/Cas9 专利组合的机会。Express License 专为员工人数少于 15 人、资金少于 1 千万美元的公司设计，以便将 CRISPR/Cas9 技术用于内部研究。这种非排他性许可使从事基因编辑、筛选和基因组学研究的小型机构更容易获得和负担得起这项技术。

新闻链接：https://ersgenomics.com/ers-genomics-launches-express-license-platform-to-democratise-access-to-crispr-cas9/

3、最近，Therapeutics 公司宣布完成超过 1.75 亿美元的融资，领投方包括 New Enterprise Associates、Yosemite、Regeneron Ventures 和 Hevolution Foundation。据报道，这笔资金将有助于加快该公司现有产品线的开发，该产品线目前以治疗慢性乙型肝炎（HBV）的临床阶段表观遗传沉默剂 TUNE-401 为首。这笔资金还将用于支持 Tune 公司正在进行的其他基因、细胞和再生疗法项目的开发，并推进公司更广泛的使命，即利用表观遗传疗法的力量和多功能性来治疗常见病和慢性病。

新闻链接：https://tunetx.com/tune-therapeutics-completes-over-175m-in-series-b-financing-to-advance-field-leading-epigenome-editing-programs/

艾迪基因专注于CRISPR技术，提供一系列高质量的基因编辑服务和体外诊断产品：CRISPR文库筛选、细胞基因编辑、单克隆筛选、CRISPR检测。致力于为CRISPR相关、基因功能研究相关、体外诊断以及治疗相关的科学研究提供最高效的技术服务。

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