重磅！中国科学家实现精准“删除”动物特定影象，哪些疾病治疗有了新思路？

21新康健综合自：科技日报（作者：唐芳）、BioArt（ID：BioGossip）、新华社、北京日报、汹涌新闻

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3月19日，北京大学神经科学研究所万有与伊鸣团队在《科学》子刊《科学希望》上在线揭晓了题为Development of a CRISPR-SaCas9 system for projection- and function-specific gene editing in the rat brain的研究论文。该研究基于基因编辑技术，在实验大鼠的脑中实现特定影象的精准删除。

论文作者之一、北京大学神经科学研究所研究员伊鸣表现，此项研究有望为慢性痛、成瘾等以“病理性影象”为特征的疾病治疗提供新思路。

我们知道，哺乳动物大脑中有数百种差别类型的神经元，划分具有差别形态、功效和遗传特征，漫衍于庞大的神经网络中。差别神经元划分到场差别生理、病理表型，剖析大脑的高级认知功效，离不开特定神经环路和特定神经元的基因操控。

举例来说，我们对于事件的影象是由脑内“印记细胞”编码与储存的，差别的影象由差别印记细胞群卖力。传统的药理学或基因编辑技术仅能大规模、非选择性地影响大量神经元，我们有没有可能只对感兴趣的一部门印记细胞群举行操作，实现对特定影象的准确操控呢？

研究人员以cbp（CREB-binding protein）为靶点基因，先在体外验证CRISPR-SaCas9对于基因的编辑效率。通过慢病毒载体将SaCas9和gRNA转染到大鼠脑胶质瘤细胞系，免疫印迹、免疫荧光和T7核酸内切酶实验均显示，SaCas9可高效地敲低CBP卵白的表达。

在体实验中，研究人员使用顺行跨突触AAV1和逆行rAAV2-retro验证了前边缘皮层（PL）接受背侧海马CA1亚区的直接投射（dCA1）。为了特异性敲低突触后神经元的cbp基因，研究组将AAV1-Cre注射进dCA1，同时将Cre依赖的SaCas9表达于PL，乐成敲低了接受dCA1投射的PL神经元的cbp基因。

敲低cbp基因后，神经元PSD-95表达下降，树突棘密度降低，神经元的兴奋性被抑制。

在最有意思的一步实验中，研究人员在两个实验箱（A箱和B箱）里诱导大鼠对实验箱的恐惧影象。进而，将基因编辑技术与运动依赖性细胞标志技术联合，特异性地敲低PL中储存了A箱恐惧影象的痕迹细胞内cbp基因。效果发现，这一操作准确“删除”了大鼠对A箱的恐惧影象，而对B箱的影象完好保留。

此外，研究组使用顺行跨突触AAV1和运动依赖性细胞标志技术，特异性敲低dCA1-PL通路上突触后痕迹细胞的cbp基因，乐成抑制大鼠的远期影象，并证明晰dCA1-PL通路到场了远期影象的维持。此外，使用逆行rAAV2-retro，进一步实现了IL-Amy（杏仁核）通路上突触前神经元的基因编辑，乐成抑制大鼠恐惧影象的消退。

最后，研究组使用流式细胞分选和高通量测序，在单细胞层面验证了SaCas9的基因编辑效率，并证实了SaCas9在神经元内具有很低的脱靶率。

据《科技日报》，伊鸣表现，“影象编码与储存很重要，但对于负性影象的‘遗忘’同样重要。”负性情绪影象对生存有重要意义，但如果这类负性影象过于顽固，反而会成为肩负甚至疾病，如创伤后应激综合征。此外，慢性痛、药物成瘾、慢性应激等疾病，本质上都是患者在履历了疼痛、毒品带来的感受或压力后，发生了难以清除、长时间存在的“病理性影象”，其详细机制尚不完全清楚，也缺乏有效的治疗。

理论上，如果能“删除”影象，可能为这些以“病理性影象”为特征的疾病治疗提供新思路。

2019年9月11日，北京大学-清华大学生命科学团结中心邓宏魁研究组、解放军总医院第五医学中心陈虎研究组及首都医科大学隶属北京佑安医院吴昊研究组互助揭晓研究论文称，建设了基于CRISPR在人成体造血干细胞上举行CCR5基因编辑的技术体系，实现了经基因编辑后的成体造血干细胞在人体内恒久稳定造血系统的重建。

研究效果显示，基因编辑后的造血干细胞移植治疗，使患者的急性淋巴白血病获得完全缓解，携带CCR5突变的供体细胞能够在受体体内恒久存活已达19个月，开端探索了该方法的可行性和宁静性。