張鋒參與Cell發布CRISPR重要新成果

　　 一直以來研究人員都無法在哺乳動物細胞中實現高通量的靶向基因編輯，CRISPR-Cas9系統的應用標志著遺傳篩查一個重大的突破。

　　現在，來自哈佛-麻省理工Broad研究所的研究人員將這一篩查技術應用于小鼠骨髓源性樹突狀細胞，研究了PAMPs觸發的免疫反應的調控機制。通過綜合分析基因敲除結果及蛋白質和mRNA表達改變，他們利用CRISPR篩查以前所未有的分辨率剖析了免疫調控網絡。這一重要的成果發布在7月16日的《細胞》（Cell）雜志上。

　　哈佛-麻省理工Broad研究所的Aviv Regev博士和Nir Hacohen博士是這篇論文的共同資深作者。著名華人科學家、CRISPR-Cas9技術的先驅開創者張鋒（Feng Zhang）博士是這篇論文的合著作者（延伸閱讀：Nature大型訪談：張鋒博士暢談CRISPR改造生殖細胞 ）。

　　遺傳篩查是一種可用于鑒別促成特異生物學表型或疾病環境的單個基因或基因網絡的強大方法。RNA干擾（RNAi）技術是當前最有效的遺傳篩查技術，但卻存在著不完全基因抑制及廣泛脫靶效應等問題。將CRISPR-Cas9基因編輯技術應用于各種細胞類型中進行正向遺傳篩查，將從根本上提高在哺乳動物細胞中開展這類遺傳篩查的能力。

　　去年的一年里，多個研究小組相繼報道在哺乳動物癌癥和干細胞系中采用CRISPR-Cas9系統進行全基因組基因敲除篩查，鑒別出了增殖必需的基因，并揭示出了介導對藥物和毒素產生耐受的一些基因。2015年，一項在小鼠中完成的體內全基因組CRISPR篩查研究進一步鑒別出了驅動腫瘤生長和轉移的功能喪失突變。這些初步的負向和正向選擇篩查確立了開展全基因組CRISPR篩查的可行性，并顯示了CRISPR在以高靈敏度和特異性生成一些新生物學見解方面的能力。

　　現在，哈佛-麻省理工Broad研究所的研究人員利用這一技術解構了一個復雜的生物學過程，第一次在哺乳動物中應用CRISPR-Cas9解答了一個系統級生物學問題。研究人員報告稱，他們篩查了原代的小鼠骨髓源性樹突狀細胞(DCs)，剖析了與誘導腫瘤壞死因子（TNF）相關的調控網絡。

　　作者們利用分離自表達Cas9轉基因小鼠的骨髓源性DCs研究了通過Toll樣受體(TLR) 對脂多糖(LPS)產生的天然免疫反應。在用LPS激活DCs后，他們對這些離體細胞進行了全基因組混合CRISPR篩查，基于炎癥細胞因子TNF的高水平或低水平蛋白質表達情況分選了這些細胞。這一初期的篩查鑒別出了大多數已知的TNF表達及TLR4信號調控因子，并用單條單向導RNA(Single guide RNA,sgRNA)驗證了一些新蛋白。隨后，研究人員對排名前列的2,569個基因進行了更深入的二次篩查，以更高的敏感度揭示出了另外一些TNF表達調控因子。