离往双链断裂  ，离往我国科学家斥地基因写进新对象

 

4月30日，双链事科中国科学院植物研究所李伟与王皓毅团队合作在《天然-生物医学工程》（Nature Biomedical Engineering）宣布题为Non-viral targeted integration of large DNA in primary human T cells independent of double-stranded DNA breaks的断裂研谈论文，报导了一种名为 PRIME-In 的国科新型基因编辑平台。该平台无需激起基因组 DNA 双链断裂 ，学家写进新对象旧学网便可将除夜片段外源 DNA 高效 、斥地精准地整合到人类原代 T 细胞的基因基因组中，为安然、离往高效的双链事科非病毒 CAR-T 细胞制备供给了全新措置筹划 。中国科学院植物研究所研究生方森 、断裂助理研究员唐娜 、国科研究生李伊芸和郭书宇
、学家写进新对象旧学网博士后陈阳灿为该文章合营第一作者，斥地李伟研究员
、基因王晨鑫副研究员和王皓毅研究员为合营通信作者。离往

在基因组中完成除夜片段基因的靶向精准写进是基因和细胞医治等局限的重除夜需求，但如今在技能上仍存在多种挑衅。李伟团队2023岁首度在Cell Discovery宣布PAINT（Primed micro-homologues-assisted integration）琐细 ，其核苦措置奖惩嘉奖是独霸先导编辑器在供体质粒上生成3′单链微同源臂，再经由过程基因组双链断裂触发供体质粒上的外源基因在基因组上的整合。该机制被定名为PMEJ（Primed micro-homology-mediated end joining） ，它脱节了传统同源重组修复中速度限制性的长距离DNA末尾切除法度圭表类型。借助PAINT编制 
，团队在多种细胞中完成了远超传统HDR计策的靶向整合屈就，将长度为2.5kb 的转基因以高达80%的整合屈就拔出基因组，并在原代 T 细胞中成功制备了具有特异性肿瘤杀伤身手的下场性CAR-T细胞  ，充履行证了单链微同源臂计策的宏除夜潜力  。

PRIME-In是基于团队此前斥地的PAINT技能的进一步重猛晋级。PRIME-In平台奇妙绕开了双链断裂。它独霸先导编辑器在质粒供体上生成一段称为“微同源臂”的单链崛起 ，同时仅让基因组上产生发火一个小暗语 ，二者配对后带领细胞内源DNA聚合酶完展开片段分化与整合。全数过程无DNA双链断裂修复路途的介入，从本源上回避了由此带来的基因毒性。

经由编辑器筹划、供体优化和递送组分的琐细汲引，PRIME-In在细胞系中完成了最高85%的定点整合屈就 ，并能措置长达10 kb的除夜片段。针对原代T细胞 ，团队经由过程引进暗码子优化的***型先导编辑器mRNA 、阻拦机体DNA感知的病毒蛋白 UL36/UL37x1和禀赋免疫阻拦剂A151等，较着降低了质粒毒性，使陈述基因的敲进屈就抵达约60% ，CAR的整合屈就抵达约50% ，并在7天内掉落踪掉落踪相当于肇端数量11倍的工程化T细胞。

高通量测序展示 ，PRIME-In在原代T细胞编辑中的基因组整合切确度超出99%，几近不激起染色体易位和脱靶整合 ，编辑副产品远低于传统的HMEJ等编制。双链断裂的阻拦也使得p53介导的凋亡通路不被过分激活
，T细胞的活力和扩增身手是以掉落踪掉落踪更好保管。在体内考验考验中，PRIME-In构建的 CD19 CAR-T细胞可以有效断根小鼠体内的Raji肿瘤，此脱靶向AAVS1 位点的CAR-T细胞在经久肿瘤独霸和下场延续方面默示尤其凹陷，疗效与慢病毒转导的CAR-T细胞相当。此外
，该编制还展示了在人胚干细胞等多圭表类型细胞中的独霸潜力。

PRIME-In介导的基因写进高效精准 ，回避了现有的非病毒定点整合编制必须割断基因组双链所激起的染色体易位、除夜片段缺损掉落踪落及细胞凋亡等问题，为CAR-T细胞疗法等基因编辑细胞药物的花费供给了更安然、更高效的计策。

论文链接 ：

https://doi.org/10.1038/s41551-026-01671-1

https://doi.org/10.1038/s41421-023-00552-0?

PAINT琐细事景遇式图

PRIME-In琐细事景遇式图

（原问题：离往双链断裂：中国科学院植物研究所斥地安然高效的基因写进新对象）

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