2025年10月,复旦大学附属眼耳鼻喉科医院黄锦海/周行涛教授团队在《分子细胞》(《细胞》子刊)发表研究成果,创新研发出“工程化超紧凑Fanzor-ωRNA系统”。该技术以真核来源的“迷你剪刀”为核心,通过蛋白与ωRNA协同改造,不仅让哺乳动物细胞编辑效率成倍提升,更在眼部首创无双链断裂的A→G/C→T双向碱基编辑平台,实现单AAV载体“一针递送”即可产生清晰在体编辑信号,为眼病治疗开辟新路径。
此前,常用的Cas9/Cas12基因编辑工具因体积大,难以被单AAV(腺相关病毒)载体装载,限制了体内递送与临床应用。而Fanzor作为真核生物中的RNA引导DNA内切酶,虽因尺寸小被视为突破瓶颈的潜在工具,却长期受困于哺乳动物细胞内编辑活性低、稳定性不足的问题。
为攻克这一难题,团队采用“蛋白—ωRNA双轮驱动”策略:一方面对RuvC等关键酶活性结构域进行组合优化,另一方面重构ωRNA的骨架茎环与配对区,通过二者协同增效大幅提升系统整体活性。评估显示,改造后的SpuFz1 V4系统在多个人类内源位点编辑效率显著提高,展现出真核来源RNA引导核酸酶中罕见的高活性与兼容性。
在体内应用验证中,该系统表现亮眼:将其通过单AAV载体导入小鼠视网膜,在Ai9报告小鼠模型中观察到清晰荧光信号,且在内源位点检测到稳定编辑信号,充分证明其在眼部及复杂神经组织中的有效性与可操作性。超紧凑的编辑工具与小体积AAV载体高度适配,让“单AAV精准体内编辑”从设想走向现实。
周行涛教授指出,新一代超紧凑编辑系统深度融合分子工程与递送策略,显著提升了基因编辑技术的可达性与可拓展性,能加速基础研究向临床转化。对于角膜新生血管疾病、遗传性视网膜变性等重大眼病,该技术有望实现“一针式”精准干预,为患者提供更可靠、可复制且高效的治疗方案,应用前景广阔。
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