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编号:377421
基于CRISPR技术的β-地中海贫血基因编辑的研究进展
http://www.100md.com 2022年2月23日 右江医学 2022年第11期
红系,珠蛋白,碱基,1CRISPR技术在β-地贫中的应用,2CRISPR基因编辑技术的利与弊,3小结与展望
     贾吉宏,王春芳

    (1.右江民族医学院附属医院检验科,广西百色 533000;2.右江民族医学院研究生学院,广西百色 533000)

    β-地中海贫血(简称β-地贫)是因β-珠蛋白链缺失引起溶血和无效红细胞生成的单基因遗传病。正常情况下,胎儿在出生时γ-珠蛋白基因沉默,而成年β-珠蛋白基因开始表达。若胎儿γ-珠蛋白基因终身持续表达,便可缓解因β-珠蛋白基因缺乏而引起的贫血。因此治疗性的激活γ-珠蛋白基因成为研究的重点。规律间隔成簇短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)系统自2012年至今发展迅猛,并在治疗地中海贫血的研究中取得了显著成果。使用CRISPR/Cas9基因编辑技术、碱基编辑技术(base editor,BE)和引导编辑技术(prime editor,PE)纠正β-地贫患者造血干细胞(hematopoietic stem cells,HSCs)中的突变已被认为是有效产生血红蛋白的新型治疗方法。然而,基因编辑有其优势的同时,也存在一些缺点。故本综述的重点是阐述目前最先进的CRISPR技术在治疗β-地贫中的研究进展,并比较它们在使用过程中的利与弊。

    1 CRISPR技术在β-地贫中的应用

    血红蛋白是一种携氧四聚体蛋白,由两条类β-珠蛋白基因和两条类α-珠蛋白基因(HBA1 和 HBA2)组成。α-珠蛋白簇由三个基因(ζ、α2、α1)组成,β-珠蛋白簇由五个基因(ε、Gγ、Aγ、δ和β)组成。孕早期,ε-珠蛋白基因沉默,γ-珠蛋白基因(HBG1/HBG2)活化,并与α-珠蛋白配对形成胎儿血红蛋白(fetal hemoglobin,HbF);胎儿出生时,γ-珠蛋白基因几乎完全沉默,β-珠蛋白基因活化与α-珠蛋白基因配对形成成人血红蛋白(HbA)并在成人期持续表达。当β-珠蛋白基因发生突变时,未配对的α-珠蛋白链相对过剩并沉积在红细胞膜上形成有毒的不溶性内含物,造成溶血或无效红细胞生成,最终引起β-地贫。

    携带β-珠蛋白基因的新一代慢病毒载体在HSCs中已显示出有效的转导作用[1]。使用不同类型的慢病毒载体进行细胞转导已应用于治疗β-地贫和镰状细胞病(sickle-cell disease,SCD)的多项临床试验中,这些临床试验的初步结果显示:血红蛋白的持续生产、输血需求的降低、生活质量的提高[2-3]。但其风险在于,在非靶点上半随机地将转导基因整合到基因组这个过程,容易产生异常转录引发肿瘤[4] ......

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