基因组编辑技术在干细胞疾病模型建立和精准医疗中的应用

精准医疗强调针对不同个体定制个性化治疗方案,其推行需要精准疾病模型的建立。人类干细胞因其具有多能性而成为体外不同类型的成体细胞和器官小体的潜在来源,其强增殖能力保证了充足原材料用于科研分析和大规模药物筛选。基因组编辑技术(尤其是CRISPR/Cas9技术)的快速发展使得在人多能干细胞和成体干细胞中进行高效基因组编辑成为可能。两者的有效结合能建立起针对不同遗传致病背景的"个性化"疾病模型,有利于深入解析不同遗传突变的致病机制和开发高针对性的精准医疗方案。本文对基因组编辑技术在人类干细胞中的应用以及利用干细胞疾病模型模拟罕见病和肿瘤发生的研究进行了综述。

利用CRISPR/Cas9技术对人多能干细胞进行高效基因组编辑

CRISPR/Cas9技术提供了一个全新的基因组编辑体系。本文利用CRISPR/Cas9平台,在人胚胎干细胞株中对选取的一段特定基因组区域进行了多种基因组编辑:通过在基因编码框中引入移码突变进行基因敲除;通过单链DNA提供外源模板经由同源重组定点敲入FLAG序列;通过同时靶向多个位点诱导基因组大片段删除。研究结果表明CRISPR/Cas9可以对多能干细胞进行高效基因编辑,获得的突变干细胞株有助于对基因和基因组区域的功能进行分析和干细胞疾病模型的建立。

1例Pitt-Hopkins综合征患儿的临床及遗传学分析

目的探讨1例智力障碍、特殊面容、语言发育迟缓及行为异常患儿的遗传学病因,为遗传咨询及产前诊断提供依据。方法选取2022年11月17日在临沂市人民医院遗传咨询门诊就诊的1例智力障碍、特殊面容、语言发育迟缓及行为异常患儿为研究对象,对患儿及其父母进行全外显子测序(WES),应用生物信息学分析筛选致病性变异,通过Sanger测序对先证者及其父母进行变异位点验证并对胎儿进行产前诊断。结果基因检测发现患儿的TCF4基因存在c.1486+1G>T杂合变异,为新生变异(de novo mutation),在受检者父母中均未检出此变异。TCF4基因与Pitt-Hopkins综合征(OMIM#610954)相关,为常染色体显性遗传。经检索HGMD、PubMed、1000 Genomes等数据库,该变异位点未被收录,根据ACMG指南,该变异判读为致病性变异(PVS1+PS2+PM2_P)。经产前诊断提示腹中胎儿未携带该变异。结论TCF4基因的c.1486+1G>T变异是该患儿的致病原因,该患儿为1例Pitt-Hopkins综合征患儿。