《Cell | 临床crispr - cas9工程T细胞中染色体丢失的缓解》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2023-10-06
  • 2023年10月3日,加州大学伯克利分校Jennifer A. Doudna(2020年获得诺贝尔化学奖)及Chun Jimmie Ye共同通讯在Cell 在线发表题为Mitigation of chromosome loss in clinical CRISPR-Cas9-engineered T cells的研究论文,为了探索Cas9诱导的染色体丢失是否是一种普遍现象并评价其临床意义,该研究对人原代T细胞进行了系统分析。

    排列和汇总的CRISPR筛选显示,染色体丢失在整个基因组中普遍存在,并导致部分和全部目标染色体的丢失,包括在临床前嵌合抗原受体T细胞中。染色体丢失的T细胞在培养中可以持续数周,这意味着可能会干扰临床应用。在Cas9工程T细胞(NCT03399448)的首次人体临床试验中采用了一种改良的细胞制造工艺,减少了染色体丢失,同时在很大程度上保留了基因组编辑的功效。在该方案中观察到p53的表达与染色体丢失的保护相关,这表明T细胞工程的机制和策略在临床上减轻了这种遗传毒性。




    本文内容转载自“ iNature”微信公众号。

    原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/jowJeaGz1VSbAX2ohRYmeQ

  • 原文来源:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867423009753
相关报告
  • 《Cell:三维环境是细胞染色体分离的关键》

    • 来源专题:生物安全网络监测与评估
    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2018-12-01
    • 2018年8月28日/生物谷BIOON/---科学家经常在塑料培养皿上平层地培养细胞。以这种方式培养的肝细胞在细胞分裂过程中分配它们的染色体方面是非常糟糕的。肝细胞不会在两个子细胞之间平均地分配染色体。这种错误可能会破坏细胞的遗传物质,这可能会让在实验室培养肝脏充满挑战。培养肝脏是再生医学的最高目标。也会没有人能够做到这一点,这是因为在培养皿中培养的肝细胞变得如此混乱以至于它们不会正常地发挥作用。 在一项新的研究中,来自美国麻省理工学院和瑞士联邦理工学院的研究人员比较了在培养皿中培养的肝细胞发生的分裂和小鼠体内的肝细胞发生的分裂。正如所料,染色体错误在实验室培养皿中培养的小鼠肝细胞中堆积着。但是,当这些研究人员观察小鼠肝脏内生长的细胞时,某些染色体分离缺陷并未发生。对肝细胞等一些细胞而言,环境就是一切。因此,从原生环境中分离出的细胞在体外无法正确地分离它们的染色体。相关研究结果于2018年8月23日在线发表在Cell期刊上,论文标题为“Chromosome Segregation Fidelity in Epithelia Requires Tissue Architecture”。论文通信作者为麻省理工学院的Angelika Amon和Kristin Knouse。 图片来自Cell, doi:10.1016/j.cell.2018.07.042。 这也适用于其他的细胞类型。这些研究人员发现,来自小鼠乳腺和皮肤的细胞在染色体分离方面表现出类似的差异,这取决于它们的环境。这些结果提示着组织提供的外力有助于引导每个细胞内的染色体分离。 Knouse说,就像染色体分离一样,外部环境控制是细胞固有的东西,这似乎是比较奇怪的。但是,在体内,某些类型的细胞属于较大的组织结构。她说,“在任何时候,这些细胞都不能自由挣脱并单独行动,这是因为这样做会破坏组织的结构和功能”。Knouse补充道,作为一种权衡,这些细胞也许已变得依赖于更大的组织来实现它们的一些内在功能。 尽管已有一些线索,但是这些研究人员迄今为止仍不清楚外部环境究竟如何影响细胞的染色体分离。一种被称作整合素(integrin)的分子可能通过间接地改善染色体附着到有丝分裂纺锤体上来发挥作用。 这些结果可能有助于科学家们理解为什么癌细胞通常具有异常的染色体数目。这些研究人员说,肿瘤能够改变它们形成的组织的结构,而且这种变化可能会引发染色体问题。Amon说,“随后,一旦你开始获得和丢失整条染色体,你就会在遗传上变得更加不稳定”。这种不稳定性能够让癌症产生侵袭性。
  • 《CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术敲除目标染色体》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:huangcui
    • 发布时间:2017-12-06
    • 2017年11月25日,《基因组生物学》发表了题为《CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术敲除目标染色体》的研究论文,该研究由北京大学胡家志实验室和中国科学院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心杨辉研究组合作完成。该研究介绍了CRISPR/Cas9技术的新型应用,即在细胞、胚胎或体内组织中,针对目标染色体进行多个DNA剪切,可以选择性消除单条染色体。CRISPR/Cas9介导的目标染色体消除为动物模型的建立以及非整倍体疾病的治疗提供了新的方法。 II型细菌的CRISPR/Cas9系统由Cas9 核酸酶和单链引导RNA(sgRNA)组成,已经被改造成一个高效的基因编辑工具,能显著地提高编辑基因组的能力。sgRNA引导Cas9到达特定的基因组区域,剪切形成双链DNA缺口,该缺口可以通过两种方法修复——非同源染色体末端连接修复或同源重组修复。CRISPR/Cas9基因编辑技术已经应用于生产精确基因突变、重组和染色体片段敲除的细胞或动物。而研究者提出CRISPR/Cas9基因编辑技术是否可以用于整条染色体的消除,进而对建立染色体缺失的动物模型以及非整倍体疾病的治疗提供新的途径。 为了验证这个想法,研究人员首先设计了脱靶活性可控的sgRNA位点,并应用CRISPR/Cas9介导的针对Y染色体的多位点DNA切割有效地将小鼠胚胎干细胞的Y染色消除。这种多位点剪切可通过单个sgRNA靶向结合多个特异的染色体位点,或者通过14个sgRNA分别结合各自的特异位点来达到。此外,他们还发现小鼠X染色体,人的7号和14号染色体都可以通过这种方法消除。更为重要的是,唐氏综合症病人的iPS细胞中的21号染色体也可以通过这种方法特异性消除。因此,该研究第一次证明性染色体和常染色体可以通过基因编辑特异性消除。 该研究题目为“CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术敲除目标染色体”于2017年11月25日在《基因组生物学》杂志上发表。中国科学院神经科学研究所的左二伟、霍小娜、姚璇、胡新德、孙怡迪和北京大学的尹健行为具有同等贡献的共同第一作者。该研究获得国家自然科学基金会(资助号31522037和31771485)与中国青年相关人才计划(胡家志、杨辉)及其它部分基金的支持。