我国科学家开发新型RNA单碱基编辑技术学术资讯

来源：新叶社

7月15日，北京大学生命科学学院魏文胜教授课题组在Nature Biotechnology杂志在线发表题为“Programmable RNA editing by recruiting endogenous ADAR using engineered RNAs”的文章，在国际上首次报道了团队研发的新型RNA单碱基编辑技术LEAPER（Leveraging Endogenous ADAR for Programmable Editing on RNA）。

该技术通过一段与目的序列配对的RNA（ADAR-recruiting RNA, arRNA）招募内源性RNA腺苷脱氨酶（Adenosine Deaminase Acting on RNA, ADAR）实现目标RNA上碱基A到G的转变。其中arRNA可以在体外合成，也可在体内表达；可用多种递送方法递送到体内。相比于CRISPR/Cas9、TALEN、ZFN等基因编辑技术，由于LEAPER不依赖于外源编辑酶或效应蛋白的表达，因此不会出现蛋白分子量大、递送不方便的问题，也不会造成外源蛋白引起的机体免疫反应及损伤；同时作为RNA编辑和单碱基编辑技术，具有更加安全高效的优点。相比于RNAi，LEAPER可以精准恢复或改变某个基因的功能，而不是单向地抑制基因表达。相比于同样利用内源ADAR进行靶向RNA编辑的技术RESTORE，LEAPER中的向导RNA无需体外修饰改造，更加便捷。除此以外，LEAPER还具有不影响内源ADAR蛋白的正常功能、脱靶率低等优点，是一种安全、高效、便捷的基因编辑工具，已在多种人源和鼠源细胞系及肺纤维母细胞、肺支气管上皮细胞、T细胞等人类原代细胞上进行了验证。

研究人员将LEAPER技术应用于癌症和遗传病的细胞水平治疗中。结果显示，LEAPER可以修复癌症中广泛存在的TP53突变，恢复其功能。在遗传病方面，统计数据表明有近半数的单基因突变疾病都是碱基G到A突变引起的，而LEAPER这一技术则可以实现碱基A到G的突变，修复病变基因。研究人员利用该技术在人肾上皮细胞系HEK293T中对六种致病突变成功进行修复（见图），包括唐氏综合征中的COL3A1基因突变、原发性肺动脉高血压中的BMPR2基因突变、朱伯特综合征中的AHI1基因突变、范可尼贫血中的FANCC基因突变、原发性家族性心肌肥大症中的MYBPC3基因突变和X染色体连锁重度联合免疫缺陷症中的IL2RG基因突变。此外，研究人员还在赫尔勒氏综合征患者来源的成纤维母细胞GM06214上恢复了α-L-艾杜糖醛酸酶的功能。这些表现都预示LEAPER技术在未来有可能在科学研究和疾病治疗中发挥重要作用。

图 LEAPER对六种单基因致病突变的成功修复

来源：gh_0929b4a25094 新叶社

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