CRISPR-Cas9 開創染色體異常治療新契機！

染色體異常可能會造成新生兒缺陷，在順利懷孕產下的新生兒中，每 100 ~ 150 名中就有一位為具有染色體異常的先天性缺陷兒。

近日，中國科學院研究團隊指出，他們已成功在人類的細胞、胚胎（embryos）和組織中，利用 CRISPR-Cas9 編輯技術，來剔除他們所標靶的人類性染色體（sex chromosomes），此研究刊登於《基因體生物學》期刊。

該研究團隊所使用的 CRISPR-Cas9 編輯技術，主要是透過一個或二個單鏈導引 RNA（single-guide RNAs，簡稱 sgRNA）標靶多個特定的染色體位點，或使用 14 個 sgRNA 分別結合到各自的特定位點，來進行染色體剪切。該研究團隊想要先確認，是否能透過 CRISPR-Cas9 編輯技術，剪接染色體上的多個特定位點，進而完全剔除老鼠的 Y 染色體。所以他們設計一些 sgRNA，使它們能標靶細胞或公鼠的染色體短臂（short arm）或長臂（long arm）的 Rmby1a1、Ssty1 和 Ssty2 基因座。

接著，他們想要驗證此技術是否能用於非整倍體染色體相關疾病的治療，如特納氏症（Turner Syndrome）。他們將 Cas9 mRNA 和二個能標靶 Rmby1a1、Ssty1 和 Ssty2 基因座的 sgRNA，注入老鼠受精卵（zygote）中，然後在受經卵發育至囊胚期（Blastocyst Stage）時，進行培養，他們也透過 DNA 螢光原位雜合技術（Fluorescence in situ hybridization，FISH）分析小鼠胚胎 Y 染色體的狀況，結果發現，Y 染色體被切除率最高可達 90%，也發現經基因編輯的胚胎發育狀況，比其他未被編輯的良好。

此外，他們也藉由這項 CRISPR-Cas9 編輯技術應用於 X 染色體上。最後，他們成功踢除老鼠胚胎幹細胞的非倍數（aneuploid）體染色體（autosome）、人類胚胎細胞多餘的第 14 對染色體（extra human chromosome 14，簡稱 hChr14）、唐氏症小鼠的誘導性多功能幹細胞（induced pluripotent stem cells，簡稱 iPS）多餘的第 21 對染色體、大腸癌細胞（HT-29）第 7 對染色體。

這項研究是人類第一次將 CRISPR-Cas9 編輯技術，應用於剔除 X 染色體和體染色體的領域上。這項研究除了建立一個新穎的剔除染色體的動物模式，也提供人類非倍數染色體異常疾病治療方針，更開創染色體異常治療新契機。

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