近日,英國布里斯托大學(University of Bristol)的科研人員在 EMBO Molecular Medicine 雜志發表題為:Enhancement of red blood cell transfusion compatibility using CRISPR-mediated erythroblast gene editing的論文,通過CRISPR基因編輯紅細胞,增強其輸血相容性。為長期輸血的患者的同種免疫以及“熊貓血”輸血時難以匹配血型的難題帶來了新的解決方法。
定期輸血是紅細胞疾病(如地中海貧血或鐮狀細胞病)的治療基礎,由于反復輸血,同種免疫常常由于在小血型抗原水平上的不相容性而發生。
個體存在的非病例但罕見的天然血型表型,雖然這些“熊貓血”很罕見,但在整個人類群體并不算少,他們需要輸血時,往往難以匹配到血液。
在該研究中,作者使用CRISPR介導的基因組編輯永生化人類成體紅細胞系(BEL-A)以產生有核紅細胞系,其可以分化成成熟紅細胞。
在BEL-A細胞系中表達5個sgRNA,敲除5個紅細胞中與血型相關的基因,這5個基因編碼了最常見的輸血不相容性抗原。這5個sgRNA序列信息是之前研究中已被驗證過的。

敲除這5個基因后,暴露在圖中的任何抗體中,均不發生血液凝集

敲除的5個基因,及其sgRNA序列
注1:永生化人類成體紅細胞系,由該團隊從成體干細胞培育而來,可以無限增殖,在分化成成熟紅細胞前可以大規模生產以滿足臨床需求。該成果于2017年3月發表在 Nature Communications 雜志。
注2:成熟的紅細胞沒有細胞核,是由有核紅細胞分化而來。
特別值得指出的是,該團隊成員使用了CRISPR/Cas9技術實現了5個基因的同時敲除。
使用的載體是:lentiCRISPRv2,該載體由張鋒實驗室2014年發布。圖譜如下:

lentiCRISPRv2載體
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